聲波在不同的介質(zhì)面的時候會衰減，所以，聲波到達(dá)檢測點(diǎn)的過程中會發(fā)生衰減，并且由于介質(zhì)界面的不一致，還會發(fā)生反射，在不同的介質(zhì)中傳播速度也不同。上一篇文章中我們介紹了聲波的傳播速度特性，接下來我們介紹下聲波的衰減和反射。
（2）傳播過程中的衰減
超聲波在傳播過程中，隨著傳播距離的增大聲波的能量會逐漸減小，這樣的現(xiàn)象我們稱之為衰減。在空氣中衰減速率隨著頻率的1-2次方增加；固體介質(zhì)中聲波能力衰減速率和頻率f成正比；液體中衰減速率正比于頻率的2次方，具體如下表所示：| 材料 | 測量頻率 | 溫度 | 衰減（dB/m） |
| 空氣 | 50Hz | 20-28 | 0.98 |
| SF6 | 40Hz | 20-28 | 26.0 |
| 鋁 | 10Hz | 25 | 9.0 |
| 鋼/鐵 | 10Hz | 25 | 21.5 |
從表中可以發(fā)現(xiàn)，對不同的材料，聲波的衰減速度也是差別很大的，以40 kHz的聲波為例，和在空氣中出現(xiàn)的衰減速度相比，聲波在SF6氣體當(dāng)中發(fā)生的衰減速度至少是前者的20倍，而聲波衰減最快的就是在橡膠和海綿等軟性的材料中。由此可見在對局部放電進(jìn)行檢測時，為了能夠在較遠(yuǎn)距離對聲波進(jìn)行檢測，超聲波傳感器必須具有足夠高的前置放大設(shè)備增益。
（3）傳播中的反射情況
在介質(zhì)中進(jìn)行傳播時，超聲波不僅會出現(xiàn)一定程度的衰減，而且具有極強(qiáng)的方向性，所以在傳播的過程中，超聲波會在不同介質(zhì)的交界處發(fā)生反射，這種反射現(xiàn)象的發(fā)生會進(jìn)一步較少聲波傳播過程中聲波的能量。通常超聲波在空氣中的反射臨界角為26度，當(dāng)超聲波的入射角超過了該值時，超聲波會就產(chǎn)生全反射，從而導(dǎo)致傳感器無法接收到任何信號。因此在現(xiàn)場局部放電檢測過程中，需要將傳感器安裝在合適的位置，保證聲波的入射角度小于其反射臨界角以避免檢測不到超聲波信號。對不同的介質(zhì)而言，其具有的聲阻抗是不盡相同的，而聲波在不同介質(zhì)之間的傳遞也會出現(xiàn)不同程度的衰減，對某一固定介質(zhì)而言，其聲阻抗等于聲波在此其中傳播的速度v乘以其密度ρ，即ρv，聲波在兩個介質(zhì)的交界處會產(chǎn)生衰減，其反射時的系數(shù)如下:
R=ρ1v1-ρ2v2/ρ1v1+ρ2v2
式中，ρ1v1、ρ2v2分別表示的是兩種材料不同，但互相接觸的介質(zhì)所具有的聲阻抗，從上式能夠看出，聲波在發(fā)生反射時導(dǎo)致的衰減程度正比于兩種接觸的介質(zhì)具有的聲阻抗差的大小。
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