超聲波檢測的基礎知識

超聲波的特點：

1、超聲波聲束能集中在特定的方向上，在介質中沿直線傳播，具有良好的指向性。

2、超聲波在介質中傳播過程中，會發生衰減和散射。

3、超聲波在異種介質的界面上將產生反射、折射和波型轉換。利用這些特性，可以獲得從缺陷界面反射回來的反射波，從而達到探測缺陷的目的。

4、超聲波的能量比聲波大得多。

5、超聲波在固體中的傳輸損失很小，探測深度大，由于超聲波在異質界面上會發生反射、折射等現象，尤其是不能通過氣體固體界面。

如果金屬中有氣孔、裂紋、分層等缺陷(缺陷中有氣體)或夾雜，超聲波傳播到金屬與缺陷的界面處時，*會全部或部分反射。反射回來的超聲波被探頭接收，通過儀器內部的電路處理，在儀器的熒光屏上*會顯示處不同高度和有一定間距的波形。可以根據波形的變化特征判斷缺陷在工件重的深度、位置和形狀。

超聲波探傷優點是檢測厚度大、靈敏度高、速度快、成本低、對人體無害，能對缺陷進行定位和定量。超聲波探傷對缺陷的顯示不直觀，探傷技術難度大，容易受到主客觀因素影響，以及探傷結果不便于保存，超聲波檢測對工作表面要求平滑，要求富有經驗的檢驗人員才能辨別缺陷種類、適合于厚度較大的零件檢驗，使超聲波探傷也具有其局限性。

超聲波探傷儀的種類繁多，但脈沖反射式超聲波探傷儀應用*廣。一般在均勻材料中，缺陷的存在將造成材料不連續，這種不連續往往有造成聲阻抗的不一致，由反射定理我們知道，超聲波在兩種不同聲阻抗的介質的界面上會發生反射。反射回來的能量的大小與交界面兩邊介質聲阻抗的差異和交界面的取向、大小有關。脈沖反射式超聲波探傷儀*是根據這個原理設計的。

脈沖反射式超聲波探傷儀大部分都是A掃描式的，所謂A掃描顯示方式即顯示器的橫坐標是超聲波在被檢測材料中的傳播時間或者傳播距離，縱坐標是超聲波反射波的幅值。譬如，在一個工件中存在一個缺陷，由于缺陷的存在，造成了缺陷和材料之間形成了一個不同介質之間的交界面，交界面之間的聲阻抗不同，當發射的超聲波遇到這個界面之后*會發生反射，反射回來的能量又被探頭接收到，在顯示器屏幕中橫坐標的一定的位置*會顯示出來一個反射波的波形，橫坐標的這個位置*是缺陷波在被檢測材料中的深度。這個反射波的高度和形狀因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性質。

隨著電子技術和軟件的進一步發展，高端的超聲探傷儀均已具有簡單的手動及A、B掃描功能，能示意性地顯示被檢工件的斷面圖像。隨著技術的進步，可在便攜式儀器上實現相控陣的B掃描和C掃描成像，使探傷結果像用B超一樣直觀可見，相信在不久的將來，以圖像顯示為主的探傷儀將會在工業檢驗中得到廣泛應用。