超声波是一种人类听不到的机械波,人类能听到的声波频率在20Hz~20kHz之间,超过20kHz的声波称之为超声波。目前,超声波已运用到工作和生活的方方面面,如医学B超检查、通信、超声波缺陷检测等。这些运用正是利用了超声波的穿透性、指向性好、能量集中、对周围环境影响小等特点,同时对被超声波穿透的物体没有物理性损伤,可做到“隔空透视”。
1、超声波检测原理及方法
超声检测是利用超声波在被检测物体内部传播时,遇到材料密度发生变化的界面(如空洞、其他杂质)发生反射或透射接收的声波讯号特征变化,来检测物体内部的缺陷情况。超声波检测,依据发射和接收方式及时间的不同可分为脉冲反射法、脉冲透射法、共振法和衍射时差法。
1.1脉冲反射法脉冲反射法是利用超声探头产生的超声脉冲波,入射到两种不同密度或材质的界面上发生反射的原理进行检测,这种检测方法常采用同一超声探头(一般使用压电陶瓷转换器)作为发射和接收装置。
1.2脉冲透射法脉冲透射法的原理与X射线的原理基本相似,即利用两个超声探头置于被检测物体的两侧,分别作为发射和接收装置,通过缓慢移动两个超声探头,观察接收能量的变化,来判定被检测物体内部的缺陷情况。
1.3共振法利用可调频率的超声波检测物体内部情况,当超声波的半波长与被测物体的厚度成整数倍关系时,会引起共振现象,仪器会显示出共振频率。当被检测物体厚度发生变化,共振频率也会相应发生变化,通过仪器显示的不同频率,可以判定被检测物体的厚度变化,来确定质量情况,称为共振法。