【正文】 聲束的偏離。測(cè)定探頭的入射點(diǎn)和前沿長(zhǎng)度是為了便于對(duì)缺陷定位和測(cè)定探頭的K值。儀器水平線性的好壞直接影響測(cè)距精度，進(jìn)而影響缺陷定位。儀器與探頭的綜合性能不僅與儀器有關(guān)，而且與探頭有關(guān)，如分辨力、盲區(qū)、靈敏度余量等。（1） 按試塊來歷分為：標(biāo)準(zhǔn)試塊和參考試塊。（3） 調(diào)整掃描速度利用試塊可以調(diào)整儀器屏幕上水平刻度值與實(shí)際聲程之間的比例關(guān)系，即掃描速度，以便對(duì)缺陷進(jìn)行定位。試塊和儀器、探頭一樣，是超聲波探傷中的重要工具。根據(jù)入射角不同，分為雙晶縱波探頭和雙晶橫波探頭。斜探頭可分為縱波斜探頭、橫波斜探頭和表面波斜探頭，常用的是橫波斜探頭。超聲波探頭中的壓電晶片具有壓電效應(yīng)，當(dāng)高頻電脈沖激勵(lì)壓電晶片時(shí)，發(fā)生逆壓電效應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)換為聲能(機(jī)械能)，探頭發(fā)射超聲波。下面介紹探頭的工作原理、主要性能及其及結(jié)構(gòu)。B型：B型顯示是一種圖象顯示，屏幕的橫坐標(biāo)代表探頭的掃查軌跡，縱坐標(biāo)代表聲波的傳播距離，因而可直觀地顯示出被探工件任一縱截面上缺陷的分布及缺陷的深度。一． 超聲波探傷儀超聲波探傷儀的作用是產(chǎn)生電振蕩并加于換能器（探頭）上，激勵(lì)探頭發(fā)射超聲波，同時(shí)將探頭送回的電信號(hào)進(jìn)行放大，通過一定方式顯示出來，從而得到被探工件內(nèi)部有無缺陷及缺陷位置和大小等信息。AVG曲線可用于對(duì)缺陷定量和靈敏度調(diào)整。然而工件中的缺陷形狀性質(zhì)各不相同，目前的探傷技術(shù)還難以確定缺陷的真實(shí)大小和形狀，回波聲壓相同的缺陷的實(shí)際大小可能相差很大，為此特引用當(dāng)量法；當(dāng)量法是指在同樣的探測(cè)條件下，當(dāng)自然缺陷回波與某人工規(guī)則反射體回波等高時(shí)，則該人工規(guī)則反射體的尺寸就是此自然缺陷的當(dāng)量尺寸。二． 橫波聲場(chǎng)目前常用的橫波探頭，是使縱波斜入射到界面上，通過波形轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)橫波探傷的，當(dāng)入射角在第一、第二臨界角之間時(shí)，縱波全反射，第二介質(zhì)中只有折射橫波。因?yàn)榫嚯xx足夠大時(shí)，波源各點(diǎn)至軸線上某一點(diǎn)的波程差很小，引起的相位差也很小，這樣干涉現(xiàn)象可以略去不計(jì)，所以遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)不會(huì)出現(xiàn)聲壓極大極小值。 N = （Ds2 l2）/(4l) 187。第五節(jié) 超聲波發(fā)射聲場(chǎng)和規(guī)則反射體的回波聲壓超聲波探頭（波源）發(fā)射的超聲場(chǎng)，具有特殊的結(jié)構(gòu)，只有當(dāng)缺陷位于超聲場(chǎng)內(nèi)時(shí)，才有可能被發(fā)現(xiàn)一． 圓盤波源輻射的縱波聲場(chǎng)在不考慮介質(zhì)衰減的條件下，當(dāng)離波源較遠(yuǎn)處軸線上的聲壓與距離成反比，與波源面積成正比。超聲波的擴(kuò)散衰減僅取決于波陣面的形狀，與介質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)。二． 薄層界面的反射和透射此情況主要對(duì)探頭保護(hù)膜設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。如鋼/空氣界面。2. Z1 Z2聲壓反射率大于透射率。第四節(jié) 波的反射、透射及衰減超聲波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)時(shí)，在兩種介質(zhì)的分界面上，一部分能量反射回原介質(zhì)內(nèi)，稱為反射波；另一部分能量透過界面在另一種介質(zhì)內(nèi)傳播，稱為透射波。這時(shí)有D = 20 lg (P2/P1) = 20 lg(H2/H1) (dB)這時(shí)聲壓基準(zhǔn)P1或波高基準(zhǔn)H1可以任意選取。分貝就是兩個(gè)同量綱的量之比取對(duì)數(shù)后的單位。這是超聲波能用于探傷的重要原因。單位時(shí)間內(nèi)垂直通過單位面積的聲能稱為聲強(qiáng)，常用I表示。Z = p / u = rcu / u = rc 由上式可知，聲阻抗的大小等于介質(zhì)的密度與波速的乘積。u質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度；A聲壓最大幅值；f頻率。描述超聲場(chǎng)的特征植（即物理量）主要有聲壓、聲強(qiáng)和聲阻抗。 波的繞射對(duì)探傷即有利又不利。據(jù)此惠更斯提出了著名的惠更斯原理：介質(zhì)中波動(dòng)傳播到的各點(diǎn)都可以看作是發(fā)射子波的波源，在其后任意時(shí)刻這些子波的包跡就決定新的波陣面。2. 波的干涉兩列頻率相同，振動(dòng)方向相同，位相相同或位相差恒定的波相遇時(shí)，介質(zhì)中某些地方的振動(dòng)互相加強(qiáng)，而另一些地方的振動(dòng)互相減弱或完全抵消的現(xiàn)象叫做波的干涉現(xiàn)象。1. 反射法測(cè)縱波聲速聲速按下式計(jì)算：聲速 C=2d/(T1t)； t = 2T1 – T2式中 d 工件厚度；t 由探頭晶片至工件表面?zhèn)鬏敃r(shí)間；T1 由探頭晶片至工件底一次波傳輸時(shí)間；T2 由探頭晶片至工件底二次波傳輸時(shí)間；2. 穿透法測(cè)縱波聲速聲速按下式計(jì)算：聲速 C=d/(T1t)； t = 2T1 – T2式中 d 工件厚度；t 由探頭晶片至工件表面?zhèn)鬏敃r(shí)間；T1 由探頭晶片至工件底一次波傳輸時(shí)間；T2 由探頭晶片至工件底二次波傳輸時(shí)間；3. 反射法測(cè)橫波聲速用半圓弧測(cè)橫波聲速，按下式計(jì)算：聲速 C=2d/(T1t)； t = 2T1 – T2式中 d 半圓半徑長(zhǎng)度；t 由探頭晶片至半圓弧探測(cè)面?zhèn)鬏敃r(shí)間；T1 由探頭晶片至圓弧面一次波傳輸時(shí)間；T2 由探頭晶片至圓弧面二次波傳輸時(shí)間；第三節(jié) 波的若干概念一． 波的迭加與干涉1. 波的迭加原理當(dāng)幾列波在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，如果在空間某處相遇，則相遇處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是各列波引起振動(dòng)的合成，在任意時(shí)刻該質(zhì)點(diǎn)的位移是各列波引起的位移的矢量和。4. 板波在板厚與波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)谋“逯袀鞑サ牟?，稱為板波。又稱瑞利波。當(dāng)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)受到交變的剪切應(yīng)力作用時(shí)，產(chǎn)生剪切形變，從而形成橫波；只有固體介質(zhì)才能承受剪切應(yīng)力，液體和氣體介質(zhì)不能承受剪切應(yīng)力，因此橫波只能在固體介質(zhì)中傳播，不能在液體和氣體介質(zhì)中傳播。因此固體、液體和氣體都能傳播縱波。第二節(jié) 波的類型及波速測(cè)量一．波的類型根據(jù)波動(dòng)傳播時(shí)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相對(duì)于波的傳播方向的不同，可將波動(dòng)分為縱波、橫波、表面波和板波等。1. 方向性好：超聲波是頻率很高、波長(zhǎng)很短的機(jī)械波，在無損探傷中使用的波長(zhǎng)為毫米級(jí)；超聲波象光波一樣具有良好的方向性，可以定向發(fā)射，易于在被檢材料中發(fā)現(xiàn)缺陷。頻率在20~20000Hz之間的能引起人們聽覺的機(jī)械波稱為聲波，頻率低于20Hz的機(jī)械波稱為次聲波，頻率高于20000Hz的機(jī)械波稱為超聲波。波長(zhǎng)l：同一波線上相鄰兩振動(dòng)相位相同的質(zhì)點(diǎn)間的距離稱為波長(zhǎng)，波源或介質(zhì)中任意一質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)，波正好前進(jìn)一個(gè)波長(zhǎng)的距離，常用單位為米(m)；頻率f：波動(dòng)過程中，任一給定點(diǎn)在1秒鐘內(nèi)所通過的完整波的個(gè)數(shù)稱為頻率 ，常用單位為赫茲(Hz)；波速C：波動(dòng)中，波在單位時(shí)間內(nèi)所傳播的距離稱為波速，常用單位為米/秒（m/s）。波動(dòng)分為機(jī)械波和電磁波兩大類。磁粉、滲透和渦流統(tǒng)稱為表面檢測(cè)。 超聲檢測(cè)系指用A型脈沖反射超聲波探傷儀檢測(cè)缺陷，適用于金屬制品原材料、零部件和焊縫的超聲檢測(cè)以及超聲測(cè)厚。 專業(yè)資料整理分享 培訓(xùn)教材之理論基礎(chǔ)第一章 無損檢測(cè)概述無損檢測(cè)包括射線檢測(cè)（RT）、超聲檢測(cè)（UT）、磁粉檢測(cè)（MT）、滲透檢測(cè)（PT）和渦流檢測(cè)（ET）等五種檢測(cè)方法。射線對(duì)人體不利，應(yīng)盡量避免射線的直接照射和散射線的影響。渦流檢測(cè)適用于管材檢測(cè)，如圓形無縫鋼管及焊接鋼管、鋁及鋁合金拉薄壁管等。振動(dòng)的傳播過程，稱為波動(dòng)。機(jī)械波主要參數(shù)有波長(zhǎng)、頻率和波速。它們的區(qū)別在主要在于頻率不同。超聲波波長(zhǎng)很短，由此決定了超聲波具有一些重要特性，使其能廣泛用于無損探傷。4. 穿透能力強(qiáng)：超聲波在大多數(shù)介質(zhì)中傳播時(shí)，傳播能量損失小，傳播距離大，穿透能力強(qiáng)，在一些金屬材料中其穿透能力可達(dá)數(shù)米。固體介質(zhì)能承受位伸或壓縮應(yīng)力；液體和氣體雖不能承受拉伸應(yīng)力，但能承受壓應(yīng)力產(chǎn)生容積變化。2. 橫波S(T)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向互相垂直的波，稱為橫波，用S或T表示。3. 表面波R當(dāng)介質(zhì)表面受到交變應(yīng)力作用時(shí)，產(chǎn)生沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ牟?，稱為表面波，常用R表示。表面波一般應(yīng)用于鋼管探傷。二．超聲波聲速測(cè)量對(duì)探傷人員來說，用探傷儀測(cè)量聲速是最簡(jiǎn)便的，用這種方法測(cè)聲速，可用單探頭反射法或雙探頭穿透法；可用于測(cè)縱波聲速和橫波聲速。又如樂隊(duì)合奏或幾個(gè)人談話，人們可以分辨出各種樂器或各人的聲音，這些都可以說明波傳播的獨(dú)立性。二． 惠更斯原理和波的衍射如前所述，波動(dòng)是振動(dòng)狀態(tài)的傳播，如果介質(zhì)是連續(xù)的，那么介質(zhì)中任何質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都將引起鄰近質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，鄰近質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)又會(huì)引起較遠(yuǎn)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，因此波動(dòng)中任何質(zhì)點(diǎn)都可以看作是新的波源。 當(dāng)Dl時(shí)，波的繞射強(qiáng)，反射弱，缺陷回波很低，容易漏檢；當(dāng)Dl時(shí)，反射強(qiáng)，繞射弱，聲波幾乎全反射。三． 超聲場(chǎng)的特征值充滿超聲波的空間或超聲振動(dòng)所波及的部分介質(zhì)，叫超聲場(chǎng)；超聲場(chǎng)具有一定的空間大小和形狀，只有當(dāng)缺陷位于超聲場(chǎng)內(nèi)時(shí)，才有可能被發(fā)現(xiàn)。c波速。超聲場(chǎng)中任一點(diǎn)的聲壓p與該處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度u之比稱為聲阻抗，常用Z表示。超聲波在兩種介質(zhì)組成的界面上的反射和透射情況與兩種介質(zhì)的聲阻抗密切相關(guān)。因此超聲波的聲強(qiáng)也遠(yuǎn)大于可聞聲波的聲強(qiáng)。顯然采用絕對(duì)量來度量是不方便的，但如果對(duì)其比值（相對(duì)量）取對(duì)數(shù)來比較計(jì)算則可大簡(jiǎn)化運(yùn)算。（如取自然對(duì)數(shù)，則單位為奈培NP）D = lg (I2/I1) (Bel) =10 lg (I2/I1) = 20 lg (P2/P1) (dB)在超