空氣中超聲衰減是非常厲害的，這導致在空氣耦合聲換能器的制作或是聲傳感器的設計是極具挑戰的，因此對超聲衰減做一個細致的分析是很有必要的。

• 具體計算

根據經驗公式如下進行計算

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?? 結果如下：

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? ? ? ? ? ? ? ? ? Figure 1 超聲衰減系數與頻率關系圖

? ? ? ? ? ? ?Figure 2 超聲衰減系數與大氣壓關系圖

? ? ? ? ? ? ? ? Figure 3 超聲衰減系數與溫度關系圖

• 結果分析

1.參考標準溫度（25℃），參考標準大氣壓（325kpa）時，1MHz超聲在空氣中的衰減系數為1.6dB/cm，如果按超聲壓幅度衰減分析，根據

Ax=Ao*e^(-afx)?
其中，Ax—距離探頭X處的振幅 ，A0—探頭處的振幅 ，e—自然對數 ，a—衰減系數 ，f—超聲頻率(MHz) ，x—探頭到某點的距離。

計算可得1cm處超聲聲壓幅度衰減為初始值的1/4.95；由于聲功率可以看做為幅度的平方，則超聲聲功率衰減為初始值的1/24.53，若使得換能器產生超聲通過1cm空氣介質后仍存在200mW~500mW功率，即換能器聲發射功率需在4.906W~12.265W。

2.由于使用環境溫度和氣壓的變化影響會導致超聲衰減系數在一個小范圍波動，考慮實際情況，大氣壓的影響是比較小的，暫不考慮。此處重點考慮溫度的影響，在溫度變化范圍為0℃~60℃，衰減系數對應的變化范圍為1 dB/cm~2.5 dB/cm。同樣采取A中的計算方式，則聲功率在1cm后的衰減倍數范圍1.22~144；最終以500mW進行估算得換能器聲發射功率范圍為610mW~72W。

• 參考文獻

孔濤,徐春廣,張運濤,許寒暉. 空氣耦合超聲換能器聲場計算與測量研究[J].機械工程學報, 2011,47(22):19-24.

孔濤. 超聲換能器聲場理論與測量技術[D].? 北京:北京理工大學,2011.

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的空气中超声衰减的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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