无损检测技术中超声波检测的原理及特点

无损检测技术中超声波检测原理

脉冲反射超声波

脉冲反射法是利用了超声波在传播过程中的反射原理，通过超声波探伤仪探头将电信号转换为机械波发射脉冲超声波，经过耦合介质在被检工件中传播，当遇到缺陷或其他不同物质的界面时即产生反射，返回的超声波被探头接收，并转换为电信号在示波器上显示脉冲回波，根据回波情况来判断缺陷。

衍射时差超声波

衍射时差法超声波检测技术是在脉冲超声检测法的基础上发展起来的一种新的检测技术。其原理是利用缺陷端点的衍射波信号传播时间差，进行发现缺陷和测定缺陷尺寸的一种超声检测方法，一般使用纵波斜探头，采用一发一收模式 。检测结果以电子文档保存，可打印输出，它克服了脉冲反射超声检测无记录的不足。

相控阵超声检测

相控阵超声检测是一种通过对阵列传感器的各独立阵元按一定的延迟法则进行激励、接收，合成特定形式的声场，进行超声波扫描成像检测的技术。通过改变压电晶片阵列组合单元激励电脉冲的延时值，可改变声束聚焦深度、声束角度和波型，由此可实现对工件中的各种方向性缺陷的有效检测和对缺陷的准确定位和定量 。相控阵检测技术比起A超来说具有独特的优势，如其扇扫扫查面积大、可达性好，同时进行B 、C扫并有现场实时记录功能，可以模拟缺陷的3D图像等。同时也带有A超的一些弊端，如缺陷的定性和缺陷自身高度的测量还有一定的难度等。

超声波检测的特点

（1）应用范围广，适合检验厚度较大的工件，不适合检验较薄的工件。

（2）工件表面不平或粗糙会影响耦合和扫查。影响检测精度和可靠性。

（3）检测速度快，仪器体积小，重量轻，方便现场使用，衍射时差法缺陷检出灵敏度高且有检测记录保存。

（4）无法得到缺陷的直观图像。定性存在一定困难。

（5）材质、晶粒度对探伤有影响，晶粒粗大的材料，例如铸钢、奥氏体不锈钢焊缝，一般认为不宜用超声波进行探伤。

（6）检测结果受检测人员影响大。