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音波は媒質により伝搬速度が変わります。また、媒質の音響インピーダンスにより、反射や透過をするという性質があります。
○気体より液体、固体の方が音速は早い音速＝ 弾性率/密度
○C = 331.5 + 0.6T [m/s]C：空気中の音速、T：気温(℃)
○音響インピーダンス＝ρ･Ｃρ：媒質の密度、Ｃ：媒質中の音速
物体にはそれぞれ固有の音響インピーダンスがあります。音響インピーダンスとは、音の伝搬のしやすさを数値で表したものです。媒質の密度×媒質中の音速、の式で求めることができます。
Zo=ρc
超音波は音響インピーダンスの差が大きいと反射し、小さいと透過します。 弊社の超音波センサは空気中を伝搬します。水との音響インピ―ダンスとは106と大幅に桁が違うので境界面で反射します。
いろいろな媒質中の音速、音響インピーダンス
Zo: Acoustic impedance ρ: Density c: sound speed
超音波センサ天面から円錐状の指向性もち、正面音圧から-6dBを指向性と定義しています。光学式センサに比べると指向性が広いですが周波数が高いほど指向性が鋭くなるという特徴があります。
周波数が高いほど、分解能があがります。
周波数が高いほど減衰が大きく、到達距離が短くなります。
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