超聲波探傷物理特性及探傷性能

超聲波的物理特性

超過人耳聽閾的聲波叫超聲波，超聲波與聲波本質上都是由機械振動而產生的機械波，并以確定的速度在介質中傳播，具有機械波所具有的各種物理特性，如波長、頻率、反射、折射等。超聲波在均勻介質中沿直線傳播，遇不同界面時會產生反射，反射的強弱與兩種介質的聲阻抗（聲波傳播速度與介質密度的乘積稱為聲阻抗）差異有關。不同介質之間因阻抗差異而產生的界面反射是超聲波診斷和測試的基礎。

超聲波層析技術

是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進入另一截面時，在界面邊緣發生反射的特點來檢查零件缺陷的一種方法，當超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內部，遇到缺陷與零件底面時就分別發生反射波來，在螢光屏上形成脈沖波形，根據這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。超聲波在介質中傳播時，在不同質界面上具有反射的特性，如遇到缺陷，缺陷的尺寸等于或大于超聲波波長時，則超聲波在缺陷上反射回來，探傷儀可將反射波顯示出來；如缺陷的尺寸甚至小于波長時，聲波將繞過射線而不能反射；

超聲波的方向性好，頻率越高，方向性越好，以很窄的波束向介質中輻射，易于確定缺陷的位置。

超聲波的傳播能量大，如頻率為1MHZ（100赫茲）的超生波所傳播的能量，相當于振幅相同而頻率為（赫茲）的聲波的射線探傷相比較的區別：比射線探傷具有較高的探傷靈敏度、周期短、成本低、靈活方便、效率高，對人體無害等優點；缺點是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、對缺陷沒有直觀性；超聲波探傷適合于厚度較大的零件檢驗。