超声波检测的基础知识

超声波的特点：

      1、超声波声束能集中在特定的方向上，在介质中沿直线传播，具有良好的指向性。

      2、超声波在介质中传播过程中，会发生衰减和散射。

      3、超声波在异种介质的界面上将产生反射、折射和波型转换。利用这些特性，可以获得从缺陷界面反射回来的反射波，从而达到探测缺陷的目的。

      4、超声波的能量比声波大得多。

      5、超声波在固体中的传输损失很小，探测深度大，由于超声波在异质界面上会发生反射、折射等现象，尤其是不能通过气体固体界面。

      如果金属中有气孔、裂纹、分层等缺陷(缺陷中有气体)或夹杂，超声波传播到金属与缺陷的界面处时，*会全部或部分反射。反射回来的超声波被探头接收，通过仪器内部的电路处理，在仪器的荧光屏上*会显示处不同高度和有一定间距的波形。可以根据波形的变化特征判断缺陷在工件重的深度、位置和形状。

      超声波探伤优点是检测厚度大、灵敏度高、速度快、成本低、对人体无害，能对缺陷进行定位和定量。超声波探伤对缺陷的显示不直观，探伤技术难度大，容易受到主客观因素影响，以及探伤结果不便于保存，超声波检测对工作表面要求平滑，要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、适合于厚度较大的零件检验，使超声波探伤也具有其局限性。

      超声波探伤仪的种类繁多，但脉冲反射式超声波探伤仪应用*广。一般在均匀材料中，缺陷的存在将造成材料不连续，这种不连续往往有造成声阻抗的不一致，由反射定理我们知道，超声波在两种不同声阻抗的介质的界面上会发生反射。反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。脉冲反射式超声波探伤仪*是根据这个原理设计的。

      脉冲反射式超声波探伤仪大部分都是A扫描式的，所谓A扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离，纵坐标是超声波反射波的幅值。譬如，在一个工件中存在一个缺陷，由于缺陷的存在，造成了缺陷和材料之间形成了一个不同介质之间的交界面，交界面之间的声阻抗不同，当发射的超声波遇到这个界面之后*会发生反射，反射回来的能量又被探头接收到，在显示器屏幕中横坐标的一定的位置*会显示出来一个反射波的波形，横坐标的这个位置*是缺陷波在被检测材料中的深度。这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性质。

      随着电子技术和软件的进一步发展，高端的超声探伤仪均已具有简单的手动及A、B扫描功能，能示意性地显示被检工件的断面图像。随着技术的进步，可在便携式仪器上实现相控阵的B扫描和C扫描成像，使探伤结果像用B超一样直观可见，相信在不久的将来，以图像显示为主的探伤仪将会在工业检验中得到广泛应用。