機(ji)械波(bo)在彈(dan)性(xing)介(jie)質(zhi)中傳播(bo)時，按(an)波(bo)的(de)頻(pin)率不同(tong)可以(yi)分(fen)為次聲波(bo)、聲(sheng)波(bo)和超聲(sheng)波三(san)種(zhong)。其中(zhong)，頻(pin)率低於(yu)20Hz的(de)稱(cheng)為次聲波(bo)；頻(pin)率在0.02-20kHz之間(jian)的(de)稱(cheng)為聲波(bo)，這正(zheng)是(shi)能(neng)被(bei)人們聽(ting)覺所(suo)識別(bie)的(de)機(ji)械(xie)波(bo)的(de)頻(pin)率範圍(wei)；超聲(sheng)波(bo)的(de)頻(pin)率範圍(wei)為20kHz以(yi)上。超聲(sheng)波(bo)的(de)特(te)性(xing)與(yu)聲(sheng)波(bo)差(cha)不多(duo)，但(dan)是(shi)因為超聲(sheng)波的(de)頻(pin)率要高(gao)於(yu)聲波，它具(ju)有(you)壹些與(yu)聲(sheng)波不同(tong)的(de)特(te)性(xing)。聲(sheng)波(bo)和(he)超(chao)聲波都可以(yi)在氣體、液體和(he)固體中(zhong)傳播(bo)，但是(shi)聲(sheng)波是(shi)壹種縱波，而(er)超聲(sheng)波(bo)在不同的(de)介(jie)質(zhi)中則有(you)所(suo)不同(tong)。超聲(sheng)波在氣體和(he)液體中(zhong)以(yi)縱波的(de)形(xing)式(shi)傳播(bo)，在固體中(zhong)則以(yi)橫(heng)波(bo)的(de)形(xing)式(shi)傳播(bo)。超聲波(bo)的(de)頻(pin)率高(gao)於(yu)聲波，頻率較高(gao)的(de)結(jie)果(guo)會(hui)使(shi)超(chao)聲(sheng)波(bo)在傳播(bo)過(guo)程(cheng)中(zhong)相(xiang)比聲波的(de)衰(shuai)減更大，壹般，20kHz-40kHz的(de)超(chao)聲(sheng)波(bo)在空(kong)氣(qi)中傳播(bo)5m就會衰(shuai)減很多(duo)。

超(chao)聲波的(de)特(te)征(zheng)值(zhi)包括聲強、聲壓(ya)和聲(sheng)阻(zu)抗(kang)：

聲(sheng)強（I）：定義為單位(wei)時間(jian)內(nei)垂直通過(guo)單(dan)位(wei)面積的(de)聲(sheng)的(de)能(neng)量(liang)。聲(sheng)強的(de)大小與(yu)機(ji)械波(bo)的(de)頻(pin)率的(de)平(ping)方成(cheng)正(zheng)比(bi)，由於(yu)超聲波頻(pin)率很高(gao)，所(suo)以(yi)它(ta)的(de)聲(sheng)強相對(dui)很大，這種(zhong)特征(zheng)正(zheng)是(shi)超(chao)聲波(bo)能(neng)夠(gou)用於(yu)絕(jue)緣狀(zhuang)態(tai)診斷的(de)重要依(yi)據。

聲壓(ya)（P）：介(jie)質(zhi)在沒有(you)受(shou)到(dao)任(ren)何(he)外力時候所(suo)具(ju)有(you)的(de)壓(ya)強稱為靜態(tai)壓強，用P0表(biao)示(shi)。當(dang)超聲波(bo)在介(jie)質(zhi)中傳播(bo)時，傳播(bo)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)，介(jie)質(zhi)的(de)質(zhi)點會(hui)振(zhen)動(dong)，振(zhen)動(dong)會使(shi)介(jie)質(zhi)中的(de)壓(ya)強交替變化(hua)。令超(chao)聲(sheng)場(chang)傳播(bo)路徑(jing)中的(de)某(mou)壹點在某壹瞬間(jian)的(de)壓(ya)強值(zhi)為Pr，聲壓(ya)就是(shi)該點(dian)的(de)Pr與(yu)該點(dian)的(de)靜態(tai)壓強之差(cha)。

聲(sheng)阻抗（Z）：定義為超聲(sheng)波傳播(bo)路徑(jing)上的(de)某(mou)壹點的(de)聲(sheng)壓(ya)P與(yu)該點(dian)的(de)質(zhi)點振(zhen)動(dong)速度(du)v之比(bi)，它(ta)的(de)大小可以(yi)表(biao)示(shi)超聲場(chang)中(zhong)的(de)介(jie)質(zhi)對質(zhi)點振(zhen)動(dong)的(de)阻(zu)礙(ai)作(zuo)用(yong)的(de)強弱(ruo)。

在GIS內(nei)部發(fa)生(sheng)局部放(fang)電(dian)時，就(jiu)會(hui)產生(sheng)沖擊波，檢測(ce)這種(zhong)沖擊波(bo)可以(yi)發(fa)現(xian)早(zao)期(qi)內(nei)部絕(jue)緣缺陷(xian)的(de)異常。這種(zhong)沖(chong)擊波具(ju)有(you)廣泛的(de)頻(pin)率範圍(wei)，為了減少(shao)現場(chang)噪聲的(de)幹擾而(er)利用(yong)超(chao)聲(sheng)波範圍(wei)的(de)聲(sheng)進行(xing)局(ju)部放(fang)電(dian)檢(jian)測(ce)。局部放(fang)電(dian)的(de)位(wei)置(zhi)到(dao)超(chao)聲(sheng)波傳感器(qi)之間(jian)有(you)壹定的(de)距離，在超聲波傳播(bo)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)，可能(neng)會(hui)遇(yu)到(dao)GIS內(nei)的(de)夾(jia)層(ceng)、裂(lie)縫等(deng)，這些情(qing)況會改(gai)變局部放(fang)電(dian)超(chao)聲(sheng)波信(xin)號(hao)的(de)幅(fu)值(zhi)、相位(wei)、頻(pin)譜(pu)等(deng)特征。超(chao)聲(sheng)波(bo)檢測(ce)局部放(fang)電(dian)的(de)探(tan)頭為壓電(dian)傳感器(qi)，當(dang)超聲波(bo)傳播(bo)至傳感器(qi)時，傳感器(qi)根(gen)據壓電(dian)原理將(jiang)振(zhen)動(dong)信號(hao)變成(cheng)電(dian)信(xin)號(hao)。然後(hou)對電(dian)信(xin)號(hao)進行(xing)放(fang)大、變換(huan)等(deng)運算處(chu)理，根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)的(de)需(xu)要可以(yi)得到(dao)信(xin)號(hao)的(de)波(bo)形(xing)、到(dao)達(da)時間(jian)等(deng)信息，根(gen)據(ju)這(zhe)些數(shu)據信(xin)息可以(yi)對(dui)GIS內(nei)部局(ju)部放(fang)電(dian)的(de)情(qing)況進行(xing)定(ding)量(liang)分(fen)析和(he)定位。