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聲場在超聲波脈沖技術中的作用與影響

聲場是一個廣泛的概念,涉及到聲壓振幅與空間中每個點的關系。

在這種情況下,聲壓的數(shù)值集合與特定位置形成了聲場,也可以說是交變聲壓場。

超聲波脈沖技術,如其名稱所示,利用超聲波脈沖進行工作。根據(jù)聲速和聲源的位置,這些脈沖需要一定的時間才能在特定位置達到最大聲壓。由于聲壓以高達每秒10,000次的脈沖重復頻率增減,我們可以忽略其時間依賴性,并將聲場視為每個點的恒定聲壓,等于該點的最大聲壓。這意味著,盡管發(fā)射和接收脈沖是動態(tài)的,但聲場實際上是靜態(tài)的。

每個聲源在空間中產(chǎn)生獨特的聲壓分布。在檢測受檢材料中的干擾時,我們分析的不是探頭本身,而是由探頭生成的聲場。

為了將聲壓場的分布可視化,我們通常在恒定聲壓的空間橫截面上繪制等壓線(圖17、18)。-6dB曲線表示該線上的聲壓比0dB位置低6dB,即只有0dB位置的一半大小。

等壓線表示法(圖17、18)提供了各個聲壓p出現(xiàn)的位置,而方向特性表示法則是在距離聲源一定距離內(nèi)進行測量,只顯示可以測量該聲壓的方向。因此,方向特性僅適用于特定距離的測量。

關于聲場的說明是基于使用適當?shù)狞c接收器,該接收器能夠在不干擾聲場的情況下測量空間中各點的聲壓。這被稱為自由場,即聲源的自由輻射或自由場的方向特征。然而,如果聲波被某一空間點的反射器反射并被同一探頭接收,那么所獲得的回波聲場特性將與所用的反射器有關。對于脈沖回波法來說,自由場數(shù)據(jù)不如回波場有意義,因為回波場不僅受到探頭的影響,還取決于所使用的反射器。