超声波无损检测技术特点及概述

无损检测技术的基础是物质的各种物理性质或它们的组合以及与物质相互作用的物理现象。迄今为止，包括在工业领域已获得实际应用的和已在实验室阶段获得成功的无损检测方法已达五、六十种甚至更多，随着工业生产与科学技术的发展，还将会出现更多的无损检测方法与种类。目前工业上已经广泛应用的五大常规无损检测技术(超声波检测、磁粉检测、涡流检测、渗透检测和射线照相检测)。本文主要给大家描述了超声波无损检测技术的特点及概述。

超声波无损检测检测技术概述：
声波是指人耳能感受到的一种纵波，其频率范围为16Hz~2KHz。当声波的频率低于16Hz时就叫做次声波，高于2KHz则称为超声波。一般把频率在2KHz到25MHz范围的声波叫做超声波。它是由机械振动源在弹性介质中激发的一种机械振动波，其实质是以应力波的形式传递振动能量，其必要条件是要有振动源和能传递机械振动的弹性介质(实际上包括了几乎所有的气体、液体和固体)，它能透入物体内部并可以在物体中传播。利用超声波在物体中的多种传播特性，例如反射与折射、衍射与散射、衰减、谐振以及声速等的变化，可以测知许多物体的尺寸、表面与内部缺陷、组织变化等等，因此是应用最广泛的一种重要的无损检测技术--超声检测技术。例如用于医疗上的超声诊断(如B超)、海洋学中的声纳、鱼群探测、海底形貌探测、海洋测深、地质构造探测、工业材料及制品上的缺陷探测、硬度测量、测厚、显微组织评价、混凝土构件检测、陶瓷土坯的湿度测定、气体介质特性分析、密度测定等等。

超声波具有如下特性：
1)超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。
2)超声波可传递很强的能量。
3)超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。
4)超声波在液体介质中传播时，达到一定程度的声功率就可在液体中的物体界面上产生强烈的冲击(基于“空化现象”)--从而引出了“功率超声应用“技术--例如“超声波清洗”、“超声波钻孔”、“超声波去毛刺”(统称“超声波加工”)等。
5)利用强功率超声波的振动作用，还可用于例如塑料等材料的“超声波焊接”。

工业无损检测技术中应用的超声波检测(Ultrasonic Testing，简称UT)是无损检测技术中发展最快、应用最广泛的无损检测技术，占有非常重要的地位。在超声波检测技术中用以产生和接收超声波的方法最主要利用的是某些晶体的压电效应，即压电晶体(例如石英晶体、钛酸钡及锆钛酸铅等压电陶瓷)在外力作用下发生变形时，将有电极化现象产生，即其电荷分布将发生变化(正压电效应)，反之，当向压电晶体施加电荷时，压电晶体将会发生应变，亦即弹性变形(逆压电效应)。因此，利用压电晶体制成超声波换能器(探头)，对其输入高频电脉冲，则探头将以相同频率产生超声波发射到被检物体中去，在接收超声波时，探头则产生相同频率的高频电信号用于检测显示。

除了利用压电效应以外，在某些情况下也利用磁致伸缩效应(强磁材料在磁化时会发生变形的现象，可用作振源或用于应变测量)，也有利用电动力学方法。

超声波检测的优点是穿透力强、设备轻便、检测成本低、检测效率高，能即时知道检测结果(实时检测)，能实现自动化检测和实现永久性记录，在缺陷检测中对危害性较大的裂纹类缺陷特别敏感等等。

超声波检测的缺点是通常需要耦合介质使声能透入被检物，需要有参考评定标准，特别是显示的检测结果不直观，因而对操作人员的技术水平有较高要求等等，此外，对于小而薄或者形状较复杂，以及粗晶材料等的工件检测还存在一定困难。

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