五大常规无损检测技术全都在这里，快收藏起来！

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二：超声检测（UT）的原理和特点

超声检测（Ultrasonic Testing），业内人士简称 UT ，是工业无损检测（Nondestructive Testing）中应用最广泛、使用频率最高且发展较快的一种无损检测技术，可以用于产品制造中质量控制、原材料检验、改进工艺等多个方面，同时也是设备维护中不可或缺的手段之一。

超声检测主要的应用是检测工件内部宏观缺陷和材料厚度测量。
按照不同特征，可将超声检测分为多种不同的方法：
（1）按原理分类：超声波脉冲反射法、衍射时差法（Time ofFlight Diffraction，简称TOFD）等。
（2）按显示方式分类：A型显示、超声成像显示（B、C、D、P扫描成像、双控阵成像等）。

超声检测原理
超声检测，本质上是利用超声波与物质的相互作用：反射、折射和衍射。

（1）什么是超声波？
我们把能引起听觉的机械波称为声波，频率在20-20000Hz之间，而 频率高于20000Hz的机械波称为超声波 ，人类是听不到超声波的。对于钢等金属材料的检测，我们常用频率为 0.5~10MHz 的超声波。（1MHz=10的六次方Hz）

（2）如何发出和接收超声波？
超声检测用探头的核心元件是 压电晶片 ，其具有 压电效应 ：在交变拉压应力的作用下，晶体可以产生交变电场。
当 高频电脉冲 激励压电晶片时，发生 逆压电效应，将电能转换成声能（机械能），探头以脉冲的方式间歇发射超声波，即脉冲波 。 当探头接受超声波时，发生 正压电效应 ，将声能转换成电能。

超声检测所用的常规探头，一般由压电晶片、阻尼块、接头、电缆线、保护膜和外壳组成，一般分为直探头和斜探头两个类别，后者的话通常还有一个使晶片与入射面成一定角度的斜锲块。
下图为 典型的斜探头结构图 （图片来源于网络）。

下图为 斜探头的实物图 ：

该探头型号: 2.5P8*12 K2.5 ， 其参数为：
a） 2.5 代表频率 f ： 2.5MHz ；
b）P代表晶片材料为：锆钛酸铅陶瓷，具有温度稳定性好、电性能优异、容易制造而且价格低廉等优点；
c） 8*12 代表矩形晶片尺寸为： 8mm*12mm；
d ） K2.5 代表：斜探头折射角的正切值为2.5，即 tan(68.2°)=2.5 ，其折射角为 68.2° 。

A型显示的超声波脉冲反射法工作原理：
声源产生的 脉冲波 进入到工件中，超声波在工件中以一定方向和速度向前传播。当遇到两侧 声阻抗 有差异的界面时（声阻抗存在差异往往是因为材料中某种不连续性造成，如裂纹、气孔、夹渣等） 部分声波被反射 ，检测设备接受和显示：分析 声波幅度 和位置等信息，评估缺陷是否存在或存在缺陷的大小位置等。

A 型显示的超声波脉冲反射法的特点
1、适用范围
适用于金属、非金属和复合材料等多种制件。
a）原材料、零部件检测：钢板、钢锻件、铝及铝合金板材、钛及钛合金板材、复合板、无缝钢管等。
b）对接焊接接头检测：钢制对接接头（包括管座角焊缝、T形焊接接头，支撑架和结构件），铝及铝合金对接接头
下图为钢制对接接头：T形焊接接头。

2、A型显示的超声波脉冲反射法的优点

a）穿透能力强，可对较大厚度范围内的工件内部缺陷进行检测。如对于金属材料，可检测厚度为1~2mm的薄壁管材和板材，也可检测几米长的钢锻件。

b）缺陷定位较准确。
c）对面积型缺陷的检出率较高。
d）灵敏度高，可检测工件内部尺寸很小的缺陷。超声检测理论灵敏度约为 超声波波长的一半 ，当检测对象为钢制件，采用2.5MHz频率的超声斜探头，其灵敏度约为0.65mm。
e）检测成本低、速度快，设备轻便，对人体及环境无害，现场使用较方便。

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