超声波在固体中用纵波和横波两种形式传播

更新时间：2021-11-25

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超声波是频率高于20000赫兹的声波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距，测速，超声波清洗机，焊接，碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名。

　　超声波频率是怎么计算的固体中的声速也各不相同，经过反复测定发现，声波在固体中用纵波和横波两种形式传播，这两种波的波速也不相同。例如，不锈钢中，纵波速度是5790米/秒，横波速度是3100米/秒。把不锈钢做成棒状，棒内的纵波速度是5000米/秒。

　　在超声波清洗机清洗中，首先要正确选用超声波清洗机的频率。超声波清洗机频率是起决定性作用的工艺参数，因为它对空化作用有直接的影响。超声波清洗机频率越低，超声空化作用越强，清洗效果也比较理想，但噪音较大。故一般采用的超声波清洗机频率为20千赫左右，此时的空化作用强，清洗效果也比较好。

　　对于表面光洁度较高的零件以及具有较小直径的孔类零件，宜采用波长较短、能量较集中的高频超声波清洗机清洗。但高频的超声振动在清洗液中衰减较大、作用距离较短、空化强度较弱，因而清洗效率也较低。此外，还由于高频超声波清洗机的方向性所产生的阴影，会造成被清洗件的某些部位清洗不到的现象。

　　使用无频率跟踪的超声波清洗机清洗机时，需经常调节超声波清洗机发生器的频率调节旋钮，以便使其输出信号的频率与换能器的固有频率始终保持一致，从而达到空化作用zui强、清洗效果的目的。

　　金属中，铍是传声的能手，用铍做的棒内，声波的纵波速度达到12890米/秒，大气声递的38倍。聚乙烯塑料传声本领较差，聚乙烯棒中的纵波速度只有920米/秒，不及水中声速快。软橡胶富有弹性，声波在里边走不动，速度只有30-50米／秒，还不及空气中的声速呢！波速除以频率就等于波长。

　　超声波作用于液体中时，液体中每个气泡的破裂会产生能量极大的冲击波，相当于瞬间产生几百的高温和高达上千个大气压，这种现象被称之为“空化作用”，超声波清洗正是用液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到清洗和冲刷工件内外表面的作用。超声波在液体中传播，使液体与清洗槽在超声波频率下一起振动，液体与清洗槽振动时有自己固有频率，这种振动频率是声波频率，所以人们就听到嗡嗡声。