超声波的概念
从物理学的角度来看，声波属于声音的类别，是机械波中的一种，人类能听见的声波，频率范围为16Hz至20KHz。若声波的频率低于16Hz时就叫做次声波，如果高于20KHz，我们则称为超声波声波。超声波因为其最低频率大约等于人的最高听觉频率而得名。超声波方向性能好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测量距离和速度、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。声波按原理划分，可以分为检测超声和功率超声。在医学、军事、工农业上有很多的应用，声波是物体作机械振动，传播能量的一种形式，所谓振动是指物质的质点在其平衡位置附近进行的往返运动。比如，鼓面经敲击后，鼓面上下振动，振动状态通过空气，液体或者固体向周围传播，就产生声波。高于20KHZ频率的声波，人类是听不见的，人们把其叫做超声。超声和可听见声其实是是一致的，它们的主要特点都是一种机械振动，是能量的传播形式。不同点是超声频率高，波长短，在一定范围内，直线传播具有优良的束射性和方向性，目前腹部超声成象所用的频率范围在2MHZ到5MHz之间，最常用的为3NHZ到3.5MHz(质点每秒振动1次为1Hz，1MHz=10^6Hz,即每秒振动达100万次)
超声波的特性
1、超声波在液体中传播时，在界面上能产生强烈的冲击和空化现象。
2、超声波可以在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。
3、超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。
4、声波可传播较强的能量。
超声波效应的利用
超声检验
超声波频率高波长短，具有较好的方向性，能穿透不透明物质，超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术就是利用这一特性而做成。超声成像是利用超声波呈现不透明物内部形象的技术 。把从换能器发出的超声波经声透镜聚焦在不透明试样上，从试样透出的超声波携带了被照部位的信息(如对声波的反射、吸收和散射的能力)，经声透镜汇聚在压电接收器上，所得电信号输入放大器，利用扫描系统可把不透明试样的形象显示在荧光屏上。上述装置称为超声显微镜。超声成像技术已在医疗检查方面获得普遍应用，在微电子器件制造业中用来对大规模集成电路进行检查，在材料科学中用来显示合金中不同组分的区域和晶粒间界等。声全息术是利用超声波的干涉原理记录和重现不透明物的立体图像的声成像技术，其原理与光波的全息术基本相同，只是记录手段不同而已(见全息术)。用同一超声信号源激励两个放置在液体中的换能器，它们分别发射两束相干的超声波：一束透过被研究的物体后成为物波，另一束作为参考波。物波和参考波在液面上相干叠加形成声全息图，用激光束照射声全息图，利用激光在声全息图上反射时产生的衍射效应而获得物的重现像，通常用摄像机和电视机作实时观察。
超声处理
利用超声的机械作用、空化作用、热效应和化学效应，可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化 、脱气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、促进化学反应和进行生物学研究等，在工矿业、农业、医疗等各个部门获得了广泛应用。
超声流量流速传感器中的应用
超声波传感器利用超声波检测技术，将检测到的超声波转化为电信号的传感器，一般分为两类：
第一类是利用流速的变化的时间差法，频率差法，相位差法，其基本原理都是通过检测超声波在顺逆流的液体中的传播时差来反映流速所以又称之为传播速度差法。时差法和频差法消除了温度对检测的影响，测量精度高，广泛被使用;
第二类是利用超声波随流速而发生偏移，而反映的流速，称之为多普勒超声波流速法。向明渠的液体中发射超声波，超声波在流动的液体中载上流速，再用接收探头也就是换能器将信息传送到微处理器上进行数据处理，最后得到流速。
超声波传感器是非接触测量仪器，不阻碍液体的流动，具有很高的测量精度。
