Ultraschall Grundlagen

 

Bezeichnung

Frequenzbereich

 

fmin

fmax

Infraschall

0 Hz

16 Hz

Hörschall

16 Hz

20 kHz

Ultraschall

20 kHz

10 GHz

Hyperschall

10 GHz

10 THz

Frequenzbereiche von Schallwellen

Definiton Ultraschall

Schallwellen oberhalb der menschlichen Hörschwelle werden als Ultraschall bezeichnet. Der Frequenzbereich von 20kHz bis 10GHz gilt als Ultraschall. Darüber hinaus wird von Hyperschall gesprochen.

 

Beispiele für den Einsatz von Ultraschall

  • Reinigung von Oberflächen
  • medizinische Therapie und Diagnostik
  • Werkstoffprüfung
  • Prozessüberwachung
  • Messtechnik

 

Messen mit Ultraschall

Im Bereich der Messtechnik wird zumeist die Ultraschalllaufzeitmethode verwendet. Dabei geht es um die möglichst exakte Zeitbestimmung bis in den Pikosekunden-Bereich.

Die Erhöhung der Schallfrequenz bietet eine bessere zeitliche Auflösung ( steilere Flanken; Nulldurchgangsbestimmung), aber auch eine stärkere Dämpfung und damit eine Minderung der Schallamplitude.

 

akustischeimpedanz

Akustische Impedanz ZF

Die akustische Feldimpedanz ZF ergibt sich aus dem Quotienten von Schalldruck p und Schallschnelle v.

 

schallreflexionSchallreflexionsfaktor r

Bewegen sich Schallwellen von einem Medium in ein anderes, so werden sie an der Grenzfläche umso stärker reflektiert, je größer die Differenz der Schallkennimpedanzen beider Medien ist. Der Schallreflexionsfaktor r ist das Verhältnis von Schalldruck pr der an der Grenzfläche reflektierten Welle zu Schalldruck pe der einfallenden Welle. Dieser ist auch das Verhältnis von der Differenz der beiden Schallkennimpedanzen zur Summe der Schallkennimpedanzen.

 

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