1912年发生了英国豪华客轮泰坦尼克号首航与冰山相撞沉没这一悲惨事件、此后，为了防止类似事故的发生，以英国为中心，进行了超声波应用的研究，企图相超声波发现冰山之类航海障碍物。
但是，超声波的真正实用是在发明真空电子管之后，1919年蓝杰文（Langevin）发明了一种能工作于超声频的X切割式石英振动片。在第一次世界大战时期，交战国之一的法国，深感德国潜水艇威胁很大，采用一种新式武器声呐，声呐安装了蓝杰文超声波振动片，能发现潜入海底隐蔽的德国潜水艇。
现在，由于科学技术的发展，超声波技术已应用到各个方面，促进了社会的进步和生产力的发展。
一、超声波技术在交通中的应用
汽车驾驶人员很重视交通信息。交通管制系统也使用超声波，通常在公路交叉点附近设置了超声波车辆传感器。
在日本东京的高速公路，每隔300米设置一个超声波车辆传感器。每个车辆传感器范围内，相隔5米安置两个超声波传感器，这种传感器每秒发出40次25.8 KHz的超声波脉冲。
当汽车通过时产生图1所示反射波，根据反射时间的不同，可以测出通过的汽车台数，根据通过5米所需时间测出车速以监视汽车流量。
图1.公路的超声波传感器
这样，由各地点收集的信息，经过通信线路送至交通管制中心计算机，进行数据分析后作为交通信息送入1620 KHZ的公路广播站，或供给有图文显示的公路信息显示屏。
为了确保雨天行车安全，丰田SOARER型小轿车安装了反光镜雨滴清除器。反光镜背面安装超声波压电陶瓷振子，产生超音频振动使反光镜上的雨滴变成均匀分布的水面，再由反光镜背面安装的加热片给镜面加热，使水分迅速蒸发。
这种汽车反光镜雨滴清除器，确保雨天车后的视野，防止事故于未然发挥了很好作用，在清除雨滴时，反光镜振动很轻微，加之振动频率又很高，对于司机的观察一点也没有影响。
汽车肇事造成的交通事故屡见不鲜。为了确保汽车行车时前后的安全，采用防撞声呐是非常有用的。利用安装在汽车前后四角的超声波传感器，发现各方向的障碍物，用蜂鸣器和指示灯告诉司机障碍物与汽车之间的大致距离和方向。
障碍物和汽车的距离约50 cm时，指示灯缓慢的一亮一暗，蜂鸣器继续地叫。障碍物进入离汽车15 cm的危险区时，指示灯一直亮着，蜂鸣器连续地叫。共有4只指示灯，哪个方向的指示灯亮表示障碍物在哪个方向。防撞声呐从某种意义来说，是起了汽车眼睛的作用。
二、超声波技术在渔业的应用
近年来渔业用电子机器的开发极其迅速，捕鱼作业由过去依靠“估计加经验”发展到依据“科学加数据”，操作方式也有大的变革。
超声波捕鱼搜索机和声呐是最有代表性的捕鱼机器。其工作原理是超声波在水中传播时遇到障碍物会有反射。当向海域发射超声波时，遇到海底会有反射，测出反射时间就可以知道海水深度。在有鱼的地方，鱼也会反射超声波，因而便发现有鱼。
根据搜索的显示方式，超声波捕鱼搜索机主要有记录纸式和布劳恩管式。图2示出记录纸式捕鱼搜索机的组成。当以4速度输送记录纸时，另一传送带也以一定速度移动，安置在传送带上的记录笔与记录纸正交。
图2. 记录纸式捕鱼搜索机框图
当记录笔通过记录纸最上部分的瞬间，霍尔元件发出触发信号，使超声波发送器工作，通过转换器由收发波器向海中发射超声波脉冲，遇到鱼群和海底产生的反射波，被收发波器接收，通过收发转换器进入接收器，放大后输入记录笔，记录在记录纸上。从输出发送触发信号到发射信号通过笔记录于纸上，由于笔的移动距离比例于从收发波器到海底的超声波往返时间，根据声速与笔的移动速度的关系，在记录纸上对应距离印上刻度，因而能直接读出海水深度。
同时，由于记录纸以一定速度送出和收入，随着船的移动，因而能读出海底形状。记录的反射信号的浓淡，成为鱼群大小、密度以及海底地质（岩、砂、泥等）判断的根据。彩色显像管显示的捕鱼搜索机如图3所示，在控制部分用彩色显像管和贮存电路取代记录纸式捕鱼搜索机的记录笔和记录纸的驱动机构，信号强度用8种或16种颜色来表示。
图3. 彩色显像管显示型捕鱼搜索机
声呐可分为有源声呐和无源；有源声呐发射超声波后，再接收水下目标的反射波，因而能测出目标的方位和距离。无源声呐不发射超声波，仅接收水下目标发出的声波信号，再测出目标的位置。但是，渔业使用的声呐都是有源声呐。
在渔业采用声呐的初期，使用简易搜索型声呐，收发波器采用机械扫描。这种声呐由于声波在水中传播慢至1500米/秒，不能像雷达天线那样高速旋转收发波器，因而每次搜索只能在狭窄范围进行。
扫描声呐就没有这种缺点，如今一般说的声呐就是指扫描声呐。这种声呐的工作原理和简易搜索型声呐完全不同，在圆筒外面配置许多振动元件构成收发波器，向船的四周水下发射强大功率的超声波。
这种声波恰如将石子投入湖中，在湖面激起漩涡向四周辐射，碰上障碍物又反射回来。
接收时，将几个振动元件组合，进行相位补偿，作成尖锐的接收波瓣。发射和接收用电子开关高速转换，能在瞬息搜索船的四周海域。这种方式不存在搜索不到的海域，不必用机械旋转收发波器，而且能得到更清晰的高分辨率图像。
用彩色显示器显示的扫描声呐有2种，有瞬息能搜索四周360°的全周型和只能搜索180°的半周型。全周型声呐有低频（28 KHz）和中频（90 KHz）两种。低频声呐以搜索远距离为目的，中频声呐以得到高清晰度、高分辨率图像为目的。半周型声呐使用高频（175 KHz）超声波，在比较近的距离能得到超高分辨率图像。
大中型渔船安装了多种各具特色的声呐，根据不同鱼种对超声波反射率不同的特性，改变声呐收发声波的俯角，进行自远而近的搜索、跟踪鱼群的作业。
在捕鱼作业时，了解潮流情况是很重要的。现在介绍一种先进的超声波潮流计，这种潮流计使用简便、精度高，由于不需停船，直到大深度的潮流，都能自动测量，现在，不仅在渔业，在其他测量领域也广泛使用这种潮流计。
超声波潮流计，如图4所示，由安装于船底的收发波器，向斜下方海域发射超声波。设超声波脉冲的发射频率为f0，发射方向与水平面的夹角为θ，水中的声速为c，船速为υβ，自海底反射来的反射波，由于多卜勒效应，产生了频率变化。这种频率变量fd称为多卜勒频率，fd=2υBf0cosθ/c，由上式可见，只要测出多卜勒频率，就能知道船速。
图4. 潮流测定原理
可是，从船底发射的超声波，也能被海中的浮游生物层反射。测出浮游生物反射波的多卜勒频率，即可求出船速υω，这种船速υω即船相对于浮游生物的速度。设由海底反射波求出的船速υβ与浮游生物反射波求出的船速υw之差为υT，υT=υω-υB。
υT即为潮流速度。微小的浮游生物是与潮流一起流动的，故从相对于浮游生物的船速与相对于海底的船速之差可以求出潮流速度。
网深度计是卷网渔业使用的装置，在大型围网下部挂着超声波发生器。发生器检出水深和水压，发射与水压（水深）相应的超声波信号。
在渔船挂着收波器，接收自水中传播来的发生器发送的超声波信号，再检出水压（水深）信息，输入到指示部分，指示出网的深度。
在使用电拖网设备时，应将拖网渔网的高度保持和鱼群位置相当，当渔网还没触及海底岩石一类障碍物时，为了船的操作，是必须了解拖网渔网的状况。这就用得着拖网监视装置。当连接渔网开口部分的捕鱼搜索器搜索到开口部分上方或下方有鱼群时，将此信息对超声波发生器进行调制，并将已调超声波信号传送到1~2公里远的前方渔船。此信号被船侧的固定型或拖航型收波器接收，用与捕鱼搜索器同样的显示器显示网上方或下方有鱼群的信息。不用说，渔网上方和下方搜索用的超声波频率与船侧传送用超声波频率是不同的。
如前所述，捕鱼搜索器是能够发现鱼群位置、鱼群分布密度，为了进一步测出鱼群反射强度、算出鱼量，科学计量捕鱼搜索器的开发是能迅速、正确评价水产资源量，特别是能了解鱼类在海洋的立体分布状态。这种装置有船载型（移动型）和浮标搭载型（固定型）。
三、超声波技术在医疗器械上的应用
今天，超声波诊断仪和X射线、CT及MRI（磁共振成像）一样，在图像医疗诊断中起重要作用。超声波检查对人体无侵袭作用，不仅用于腹部和心脏诊断，也广泛用于妇产科和小儿科。超声波诊断仪和其他图像诊断仪比较，体积小、价格便宜、操作简便，能实时观测心脏和胎儿的动态，因而超声波医疗器械现在得到迅速的推广。
当超声波进入人体传播时，一会儿压缩人体组织、一会儿扩张人体组织。在进行这种运动时，必然要产生热、消耗一部分超声波能量。结果，随着超声波的推进，振动强度逐渐减弱。这好像超声波在人体中被吸收而产生衰减，故称这种衰减为吸收衰减。脂肪肝的诊断为吸收衰减在诊断的应用。
超声波垂直入射不同声阻的人体组织边界时，会产生反射和折射。用波形的振幅大小表示回波信号强弱的显示方式称为A型显示。以图像亮度来表示回波信号强弱的显示方式称为B型显示。为了在实际画面上得到图像显示，无论A型显示或B型显示都必须移动（扫描）超声波波束（画面上的亮点）。相反，超声波波束固定在一个方面，只移动（扫描）画面或纸来显示图像的称M型显示。M型显示主要用来观察心脏瓣膜和壁的动静，以便进行诊断。
B型显示的超声波波束扫描有机械扫描和电子扫描。以一定时间、一定间隔、顺序高速电子转换多个超声波振子的一组（每组约数十个振子），以得到B型显示的图像。因为是线性移动超声波波束，故称为线性扫描。使用这种方法，每秒可得到10~30幅超声波图像。由于用这样高速得到B型图像，能够观察到胎儿的蠕动和血管的脉动。
多卜勒诊断仪
如图5所示，超声波多卜勒诊断仪就是利用超声波在人体内血液流动中产生的多卜勒效应。
图5. 血液流动的多卜勒效应
多卜勒频移?f=|f-f'|=（2υcosθ/c） · f
式中，? f：多卜勒频移
f：超声波发送频率
f'：超声波接收频率
c：血液中超声波传播速度
θ：超声波波束进入血液的入射角
υ：血液流动速度
临床诊断的应用，1956年起用于心功能检查，以后用连续波多卜勒法发现胎儿心脏跳动音和检查颈动脉血流。
由于用超声波脉冲能得到血液流动的多卜勒信息，因而脉冲多卜勒法广泛应用于B型显示器与组合循环器。
1982年日本率先提出彩色多卜勒法。此法是在B型显示器图像及M型显示器图像基础上，实时显示血流的二维分布。由于采用此法的超声波仪的出现，在诊断中取代了到现在还在采用的危险而有侵袭性的检查。
连续波多卜勒法是连续向目标方向发射超声波，从接收的回波中检出多卜勒信息，最后作为图形显示，这种方法的发送和接收采用彼此独立的振子连续工作，很容易检出快速血流是这种超声仪的最大特点。
脉冲多卜勒法是向目标方向发送超声波脉冲。可任意选择必需的回波并检出多卜勒信息，和前述连续波法相同，是显示图形的方法。
由于此法采用脉冲，只须用1个振子就能得到B型显示器信息和多卜勒信息，在观测B型图像的同时，用取样门脉冲决定获取任意位置的血流，能得到某部位多卜勒信息是这种超声波仪的最大特点，能得到最大可能的血流速度。
四、超声波在工业的应用
超声波洗涤机
与使用fron等化学药品洗涤相比，超声波洗涤机因为能洗涤聚氯乙烯薄膜等，故能大大提高半导体、液晶、磁盘等工业产品的质量。因化学物质对环境有很大污染，超声波洗涤机现在已成为这些高质量尖端产品生产过程中不可缺少的设施。
一般来说，由于超声波的空化作用，加速度产生的振动能、直进流等，使液体直接或间接作用于污浊，当污浊分散于液体中时，便可认为已经洗涤。
超声波洗涤的基本作用是空化作用。所谓空化作用，是作用于液体的膨胀力使液体中出现空洞现象。
当强有力的超声波进入洗涤液，便产生许多微小的真空空洞，这些空洞重复崩裂。这种状态是超声波在其中继续起作用的结果。微小真空空洞崩裂时，产生冲击压力波，这种冲击波将依附于洗涤物的各种污浊直接破坏，并分散到液体中去，于是起了洗涤作用。
当超声波进入液体时，必然会使液体分子振动，使液体分子加速度变大，因而具有非常大的功能。例如，在超声波洗涤机中，超声波的能量大多为1 w/cm2，当超声波频率为28 KHz时，水分子的加速度为重力加速度）的1，500倍，即为l，500 G。
最近，电子工业界出现了清除极微小粒子用的工作频率1 MHz的超声波洗涤机，其中的水分子加速度约106 G。由这样大的加速度产生的动能，完全能清除洗涤物的污浊。尤其是对于附着力小的极微小粒子的清除特别有效。
超声波能使液体沿超声波传播方向产生流动，这种流动称直进流。这种直进流除了在洗涤面附近液体中产生微小搅拌外，对于污浊的流动和减少洗涤液浓度梯度也起作用。此外，空化作用产生的局部高温高压和直进流及振动产生的微小搅拌相互作用的结果，使液体乳化、使污浊进一步分散，这都促进了洗涤作用。
工业用洗涤机使用的超声波发生器，根据额定功率有几种类型，现在上市的有200~1200 w的产品。
超声波洗涤机使用铁涂氧振子和螺钉拧紧的蓝杰文振子，这些振子每只容许输入功率在以下，对于需要敢十w以上的超声波洗涤机，必须并列使用数只到数十只振子，才能得到需要的输出。
超声波塑料焊接机
最早把超声波塑料焊接机引入工业使用大约是在20年前，当时它的对象是日用杂货，要求不高。以后，随着塑料制品的品种迅速扩大，因而超声波塑料焊接机的应用领域也迅速扩大，最近，已扩大到电气、电子、汽车、家电、医疗器械、化纤等领域，它的用途多种多样，要求也不同。
超声波使塑料熔化的现象，至今还没有肯定的解释。一般认为，由于超声波振动使接合面摩擦，由于材料受到重复的压缩，使塑料内部发热温度上升，又由于超声波的冲击力使塑料软化、熔化，然后促成焊接。可见，为了焊接，塑料熔化是不可少的，可认为是受热熔化。超声波产生的发热现象，有由于压缩振动产生的直接熔化和接触面分子冲突产生的传递熔化。
塑料可分为热可塑性和热硬化性两种，超声波能够熔化的是热可塑性塑料。
超声波焊接有如下特点：
（1）由材料内部加热而进行焊接，焊剂受热时没有臭味。
（2）焊接时间短，没有像粘接剂那样需要干燥，因此，容易自动化。
（3）焊接的可能性与材料的介电常数无关。
（4）由于超声波振动，可以抖落焊接面的灰尘、粉末、液体、油脂，因而，即使焊接面沾污，也可以完成焊接。
（5）改变焊接工具的形状，既可以焊接，又可以焊断。
超声波加工机
随着工业使用的设备由重、厚、长、大型向轻、薄、短、小型过渡，使用超声波对铁、金氧、水晶、硅以及陶瓷等硬脆材料进行精密加工逐渐成为不可缺少的。
由过去对玻璃和瓷器的加工发展到最近对精致陶器等新材料的加工，超声波加工机逐渐成为高精度、高效率加工的必需品。
超声波加工与钻头加压力时一边旋转一边滑移的加工方法不同，当超声波振动时，在磨石与加工物之间，注入一种混有磨料的混合液，再加适当压力把磨石按入加工物，利用超声波产生的冲击破坏力，慢慢的对加工物加工。
超声波加工的特点：
（1）能加工的金属、非金属材料品种非常多。
（2）可以进行开槽穿孔、锪孔、切断、研磨等各种
精加工。
（3）由于一次的破坏量少、冲击时间短。因而冲击力加大的范围小，加工畸变小。
（4）由于加工面的光洁度与磨料直径成比例，因而加工面光滑良好。
（5）由于加工时不旋转磨石，因而作业安全性高。
这样，由于超声波加工有上述独特优点，因此，广泛用于淬火钢、超硬合金以及玻璃、陶瓷、铁涂氧、硅、碳等各种硬脆材料和烧结材料的加工。
超声波切削机
最近，随着人们对吃的追求，数年前作为超声波加工应用的食品超声波切削机和超声波切片机越来越畅销。
当给刀具以超声波振动时，刀具与加工物之间摩擦减少了，大大提高了刀具的锋利度。随着人们美食生活的提高与多样化，人们对食品用超声波切削机、切片机的需求量将是很大的。
超声波马达
最近出现旋转力矩大、容易平稳控制的小型超声波马达。
医院和办公大楼的百叶窗的关闭使用这种小型超声波马达，佳能照相机镜头控制也使用这种小型超声波马达。与传统电磁马达比较，超声波马达有如下优点：
1. 马达直径大，保持大扭矩，无电能消耗，因此，也不发热。马达转速可慢到数次至数十次/分。
2. 不受磁场影响，本身也不产生磁场。
3. 可用于电磁马达难以适应的领域，还可小型化。
4. 可能有各种各样形状，如圆柱形、板形等等，现在简单介绍佳能照相机使用的超声波马达，这种超声波马达也有定子和转子，定子是一种压电变换器，材料是钛酸锆酸铅，是中空薄环的两面结构，电极是印刷上去的，用铁合金将压电变换器和金属环焊接成为整体——定子。转子是铝环，压接到定子上面。
定子印有两组电极，分别输入相差90°的超声波电流，得到弯曲振动的驻波，两组驻波合成为行波，使定子作旋转运动，通过摩擦力驱动转子旋转。
弯曲振动的固有频率，决定于压电变换器和金属环结合的圆环与材料参数。当外加电流频率接近此固有频率时就产生沘振，定子的振幅即马达的转速在沘振频率处最大。
超声波技术已经在许多方面得到应用，但远不限于上述方面，随着科学技术的发展，超声波技术亦将得到很大发展，可以用“方兴未艾”四个字形容超声波技术的现状和发展趋势。