1. 超声波及其物理性质

 1. 振动在弹性介质内的传播称为波动，简称波。

• 频率在 $16-2\times 10^{4}Hz$ 之间，能为人耳所闻的机械波，称为声波。
• 低于 $16Hz$ 的机械波，称为次声波。
• 高于 $2\times 10^{4}Hz$ 的机械波，称为超声波。
• 频率在 $3\times 10^8-3\times 10^{11}Hz$ 之间的波，称为微波。

 2. 超声波在气体和液体中传播时，由于不存在剪切应力，所有仅有纵波的传播。（纵波：质点振动方向和波的传播方向一致的波）

2. 超声波传感器原理

 超声波发射器和接收器简称为超声波探头，其中以压电式最为常用。
 压电式超声波探头常用的材料是压电晶体和压电陶瓷。它是利用压电材料的压电效应来工作的。逆压电效应将高频电振动转换成高频机械振动，从而产生超声波，可作为发射探头；而正压电效应是将超声振动波转换成电信号，可作为接收探头。

3. 超声波流量传感器.

3.1 工作原理

 超声波在流体中传播时，在静止流体和流动流体中的传播速度是不同的，利用这一特点可以求出流体的速度，再根据管道流体的截面积，便可知道流体的流量。

3.2 第一种测量方式

 如果在流体中设置两个超声波探头，它们既可以发射超声波又可以接收超声波，一个装在上游，一个装在下游，其距离为 $L$，如下图所示。

 设顺流方向的传播时间为 $t_1$，逆流方向的传播时间为 $t_2$，流体静止时的超声波传播速度为 $c$，流体流动速度为 $v$。推导过程如下：

3.3 第二种测量方式

 在实际应用中，超声波探头安装在管道的外部，从管道的外面透过管壁发射和接收超声波。这样做的优点：① 不会给管道内流动的液体带来影响。 ②无损安装。 ③无泄漏。

 推导过程如下：

这里没给出原公式，若能自己画图然后写出原公式，就彻底掌握了。