超声检测的原理是什么?

发布日期：2022-06-13 作者：新威电子点击：

超声波是频率高于20千赫的机械波。在超声探伤中常用的频率为0.5-5兆赫。这种机械波在材料中能以一定的速度和方向传播，遇到声阻抗不同的异质界面，如缺陷或被测物件的底面等，就会产生反射。这种反射现象可被用来进行超声波探伤。

常用的是脉冲回波探伤法探伤时，脉冲振荡器发出的电压加在探头上，用压电陶瓷或石英晶片制成的探测元件，探头发出的超声波脉冲通过声耦合介质，如机油或水等，进入材料并在其中传播，遇到缺陷后，部分反射能量沿原途径返回探头，探头又将其转变为电脉冲，经仪器放大而显示在示波管的荧光屏上。

超声波探头

根据缺陷反射波在荧光屏上的位置和幅度，即可测定缺陷的位置和大致尺寸。除回波法外，还有用另一探头在工件另一侧接受信号的穿透法。利用超声法检测材料的物理特性时，还经常利用超声波在工件中的声速、衰减和共振等特性。超声波探伤中，超声波的发射和接收都是通过探头来实现的。

超声波探头的种类很多，结构型式也不一样。探伤前应根据被检对象的形状、衰减和技术要求来选择探头。超声波探头的选择包括探头型式、频率、晶片尺寸和斜探头K值的选择等。常用的超声波探头型式有纵波直探头、横波斜探头表面波探头、双晶探头、聚焦探头等。一般根据工件的形状和可能出现缺陷的部位、方向等条件来选择探头的型式，使声束轴线尽量与缺陷垂直。

超声纵波直探头只能发射和接收纵波，束轴线垂直于探测面，主要用于探测与探测面平行的缺陷，如锻件、钢板中的夹层、折叠等缺陷。超声波探头频率的离低对探伤有较大的影响。频率高，灵敏度和分辨力高，指向性好，对探伤有利。但频率高，近场区长度大，衰减大，又对探伤不利。实际探伤中要全面分析考虑各方面的因索，合理选择频率。一般在保证探伤灵敏度的前提下尽可能选用较低的频率。