交通強國·鐵路先行

超聲波基礎參數(shù)交通強國·鐵路先行目錄一、頻率（f）二、波長（λ）三、聲速（c）四、波長、聲速和頻率之間的關系標稱頻率交通強國·鐵路先行一、頻率（f）

二、波長（λ）

三、聲速（c）

四、波長、聲速和頻率之間的關系單位時間內（通常指1秒，以下同）質點圍繞平衡位置完成全振動的次數(shù)稱為振動頻率，其數(shù)值與波動頻率相等。波動頻率是指波動過程中任一給定質點在單位時間內通過完整波的個數(shù)，單位為赫茲（Hz）。頻率的單位還有千赫茲（KHz）和兆赫茲（MHz），他們之間的關系為：1MHz=103KHz=106Hz。探傷中常用單位是MHz，右圖中探頭的標稱頻率為2.5MHHz。工作頻率、中心頻率交通強國·鐵路先行一、頻率（f）

二、波長（λ）

三、聲速（c）

四、波長、聲速和頻率之間的關系探頭發(fā)射出的超聲波并不是單一頻率，而是由各種頻率的正弦波疊加而成頻譜（右圖），探頭工作時的頻率稱為工作頻率，也稱發(fā)射頻率，理論上工作頻率應該等于標稱頻率，但是由于晶片與吸收塊和保護膜粘到一起后，頻率會有所降低，探頭工作一段時間后，性能有所改變，工作頻率也會發(fā)生改變，一般測定時用頻譜分析儀測定頻譜中峰值頻率作為探頭的最佳工作頻率，所以工作頻率=峰值頻率。頻譜的中心為探頭的中心頻率，理論上中心頻率=標稱頻率，但由于制造精度會存在誤差，中心頻率往往分布在標稱頻率附近，例如標稱2.5MHz的探頭利用6dB法測量出的中心頻率可能為2.492MHz，2.488MHz，2.514MHz等等。脈沖重復頻率交通強國·鐵路先行一、頻率（f）

二、波長（λ）

三、聲速（c）

四、波長、聲速和頻率之間的關系脈沖重復頻率，是一個儀器參數(shù)。現(xiàn)代的超聲波檢測技術使用的是脈沖反射法，單位時間（秒）里，探傷儀器驅動探頭發(fā)射超聲波的次數(shù)，即就是脈沖重復頻率。實際生產(chǎn)中我們希望脈沖頻率高一些，這樣能防止傷損漏檢。但過高的重復頻率會導致發(fā)射和接收間的干擾，產(chǎn)生幻象回波（該波從屏幕左側移動到右側，俗稱“鬼波”）。目前鋼軌探傷儀的重復頻率為500-1000HZ，而大型鋼軌探傷車的重復頻率為10-5000HZ，若是手工掃查焊縫因速度不會過快，重復頻率設置為50～500Hz都是足夠的。波長（λ）交通強國·鐵路先行橫波波長縱波波長一、頻率（f）

二、波長（λ）

三、聲速（c）

四、波長、聲速和頻率之間的關系同一波線上相鄰的振動方向相同的兩個質點間的距離稱為波長。波源或介質中任一質點完成一次全振動，波正好前進一個波長的距離，如左圖分別為縱波和橫波波長，單位為毫米（mm）或米（m），探傷中的常用單位為mm。聲速（C）交通強國·鐵路先行固體介質中，縱波聲速為：固體介質中，橫波聲速為：固體介質中，表面波聲速為：液體和氣體中，縱波聲速：上式中E----介質的楊氏彈性模量，G---介質的剪切彈性模量，B---體積彈性模量，ρ----介質密度，σ---介質的泊松比，所有固體介質的泊松比都在0-1之間，液體和氣體的G=0，所以無法傳遞橫波。一、頻率（f）

二、波長（λ）

三、聲速（c）

四、波長、聲速和頻率之間的關系聲波在彈性介質中，單位時間內所傳播的距離，也可稱為波速，要注意的是聲速C與介質質點本身的振動速度V是兩個不同的概念，一般V<<C。單位為米/秒（m/s）或千米/秒（km/s），其中km/s是常用單位。聲速（C）交通強國·鐵路先行一、頻率（f）

二、波長（λ）

三、聲速（c）

四、波長、聲速和頻率之間的關系材料聲速（km/s）材料聲速（km/s）縱波橫波縱波橫波鋁6.33.13水1.48——鋼5.93.23空氣0.34——有機玻璃2.731.43機油1.4——探傷常用材料的聲速（1）聲速與介質的參數(shù)有關。（2）同一種波型，不同介質，聲速不同。C固＞C液＞C氣。（3）同一種介質，不同波型，聲速不同。CL＞CS＞CR。（4）聲速與介質的溫度有關，且在氣體中的聲速受溫度變化明顯，液體次之，固體受影響最小。（5）固體的應力狀況對聲速有一定影響，一般應力增加，聲速增加，只不過增加緩慢。（6）固體材料組織均勻性對聲速的影響在鑄鐵中表面較為突出，鑄鐵表面冷卻快，晶粒細，聲速大，中心冷卻慢，晶粒粗，聲速小。波長、聲速和頻率之間的關系交通強國·鐵路先行例題：用頻率為2.5MHz的0°探頭檢測鋼軌時，縱波在鋼中的波長為多少？牢記公式判斷材料分析波形代入計算解：縱波在鋼中速度c=5.9Km