什么叫超声波的衰减以及衰减原因?
什么叫超声波的衰减?
超声波在介质中传播时,随着距离增加,超声波能量逐渐减弱的现象叫做超声波的衰减。
衰减原因?
引起超声波衰减的主要原因是波束的扩散、晶粒散射和介质吸收。
1.扩散衰减
超声波在传播过程中,由于波束的扩散,使超声波的声强随距离增加而逐渐减弱的现象称为扩散衰减。超声波扩散衰减仅取决于波阵面的形状,与介质性质无关。
平面波波阵面为平面,波束不扩散,不存在扩散衰减。
柱面波波阵面为同轴圆柱面。波束向四周扩散,存在扩散衰减,声压与距离的平方根成反比。
球面波波阵面为同心球面,波束向四面八方扩散,存在扩散衰减,声压与距离成反比。
2. 散射衰减
超声波在介质中传播时,遇到晶粒间的界面——晶界时产生散乱反射引起衰减的现象,称为散射衰减。
散射衰减与材质的晶粒大小密切相关,当材质晶粒粗大时,散射衰减严重,被散射的超声波沿着复杂的路径传播到探头,在显示屏上引起林状回波(又叫草状波),使信噪比下降,严重时噪声会湮没缺陷波,如图1所示。
3.吸收衰减
超声波在介质中传播时,由于介质中质点间内摩擦(即黏滞性)和热传导引起超声波的衰减,称为吸收衰减或黏滞衰减。
通常所说的介质衰减是指吸收衰减和散射衰减,不包括扩散衰减。