超声波检测的工作原理和特点

超声波探伤是利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透时间的能量变化来检验材料内部缺陷的无损检测方法。

脉冲反射法在垂直探伤时用纵波，在斜射探伤时用横波。而超声波探伤则对表面及内部缺陷的反应较迅速灵敏但对钢管缺陷的定量或定性分析尚存在一定的困难，并且超声探波伤还受钢管的形状及晶粒度等限制。脉冲反射法有纵波探伤和横波探伤。在超声波仪器示波屏上，以横坐标代表声波的传播时间，以纵坐标表示回波信号幅度。对于同一均匀介质，脉冲波的传播时间与声程成正比。因此可由缺陷回波信号的出现判断缺陷的存在；又可由回波信号出现的位置来确定缺陷距探测面的距离，实现缺陷***；通过回波幅度来判断缺陷的当量大小

超声波探伤优点是检测厚度大、灵敏度高、速度快、成本低、对***无害，能对缺陷进行***和定量。渗透检测的工作原理是：工件表面被施涂含有荧光染料或者着色染料的渗透剂后，在毛细作用下，经过一定时间，渗透剂可以渗入表面开口缺陷中。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。近表面缺陷的检测方法很多，比如，脉冲超声波反射法、磁粉探伤法、涡流检测方法、磁记忆检测法、漏磁检测法、磁悬液检测法、爬波检测法、表面波检测法及热像图法等。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。

3磁粉检测

优点：

1.适宜铁磁材料检测，不能用于非铁磁材料检验。

2.可以检出表面和近表面缺陷，不能用于检查内部缺陷。

3.检测灵敏度很高，可以发现极细小的裂纹以及其他缺陷。

4.检测成本低，速度快。

局限性：工件的形状和尺寸有时对检测有影响，因其难以磁化而无法检测。

4渗透检测

优点：1.渗透检测可以用于除了疏松多孔性材料外任何种类的材料。

2.形状复杂的部件也可用渗透检测，并一次操作就可大致做到检测。

3.同时存在几个方面的缺陷，用一次检测操作就可完成检测。

4.不需要大型的设备，可不用水、电。

局限性：1.试件表面光洁度影响大，检测结果往往容易受操作人员水平的影响。

2.可以检出表面开口缺陷，但对埋藏缺陷或闭合型表面缺陷无法检出。

3.检测工序多，速度慢。

4.检测灵敏度比磁粉检测低。

5.材料较贵、成本较高。

6.有些材料、***。

无损检测已不再是仅仅使用X 射线，包括声、电、磁、电磁波、中子、激光等各种物理现象几乎都被用做于了无损检测，譬如：超声检测、涡流检测、磁粉检测、射线检测、渗透检测、目视检测、红外检测、微波检测、泄漏检测、声发射检测、漏磁检测、磁记忆检测、热中子照相检测、激光散斑成像检测、光纤光栅传感技术，等等，而且还在不断地开发和应用新的方法和技术。在进行工作后，该设备会清除焊接工作表面飞溅物、氧化皮、凹坑及锈蚀等。

　　一些看上去非常传统的无损检测方法，实际上也已经发展出了许多新技术，譬如：

　　射线检测——传统技术是：胶片射线照相（X 射线和伽马射线）。新技术有：高能X射线照相、数字射线成像（DR）、计算机射线照相（CR，类似于数码照相）、计算机层析成像（CT）、射线衍射等等。

　　超声检测——传统技术是：A 型超声（A 扫描超声，A 超）。新技术有：B 扫描超声、C 扫描超声（C 超）、超声衍射（TOFD）、相控阵超声、共振超声、电磁超声、超声导波等等。