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但这些依靠人的听觉来判断的声音检测法，往往是凭人的经验，而且难于作出定量的表示。

　　在金属的探测中用的是高频率的超声波。这是因为：1.超声波的指向性好，能形成窄的波束；2.波长短，小的缺陷也能较好地反射；3.距离分辨力好，分辨缺陷的能力高。

　　超声波探伤方法很多，但目前用得最多的是脉冲反射法，在显示超声信号方面，目前用得最多而且较为成熟的是A型显示。下面主要叙述A型显示脉冲反射超声波探伤法。

5.1超声波的发生及其性质

　　5.1.1声波是一种机械波，机械波是由机械振动产生的。超声波是一种高频机械波，而工业探伤用的高频超声波，是通过压电换能器产生的。压电材料主要有石英、钛酸钡、锆钛酸铅和硫酸锂。这些材料为什么能发生超声波呢？住要是它们具有压电效应，可以将电振动转化成机械振动，也能将继续振动转化成电振动。

　　要使压电材料产生超声波，可以把它切成能在一定频率下共振的片子，这种片子叫做晶片，将晶片两面都镀上银，作为电极。当高频电压加到这两个电极上时，晶片就在厚度方向产生伸缩（振动），这样就把电振动转化成了机械振动。这种机械振动发生的超声波，可以传播到被检物中去。

　　反之，将高频振动传到晶片上时，晶片就被振动，在晶片两极之间就会产生频率与超声波相等、强度与长声波成正比的高频电压，这个高频电压经放大、检波、显示在示波屏上，这就是超声波的接受。通常在超声波探伤中只用一个晶片，这个晶片既作发射又作接收。

　　5.1.2超声波的种类

　　超声波有许多种类，找介质中传播有不同的方式，波型不同，其振动方式不同，传播速度也不同。空气中传播的声波只有疏密波，声波的介质质点振动方向与传播方向一致，叫纵波。在水中也只能传播纵波。可是在固体介质中除了纵波外还有剪切波，又叫横波。因固体介质能承受剪切应力，所以可在固体介质其中传播介质质点振动方向和传播方向垂直的波。

　　此外，还有在固体介质的表面传播的表面波、在固体介质的表面下传播得爬波和薄板中传播的板波，它们都可用来探伤。

5.2超声波检测原理

　　超声波缉拿车可以分为超声波探伤和超声波测厚，以及超声波测晶力度、测应力等。在超声波探伤中，有根据缺陷的回波和底面的回波进行判断的脉冲反射法；有根据缺陷的阴影来判断缺陷情况的穿透法；还有由被检物产生驻波来判断缺陷情况或者判断板厚的共振法。目前用得最多的方法是脉冲反射法。脉冲反射法在垂直探伤时用纵波，在斜入射探伤时大多用横波。纵波垂直入射和横波倾斜入射是超声波探伤中两种主要探伤方法。两种方法各有用途，互为补充，纵波探伤容易发现与探测面平行或稍有倾斜的缺陷，主要用于钢板、锻件、铸件的探伤，而斜射的横波探伤，容易发现垂直与探测面或倾斜较大的缺陷，主要用于焊缝的探伤。

　　5.2.1垂直探伤法

　　当把脉冲震荡器发生的电压加到晶片上时，晶片振动，产生超声波。如果被检物是钢工件的话，超声波以5900米/秒的固定速度在钢工件内传播，超声波碰到缺陷时，一部分从缺陷反射回到晶片，而另一部分未碰到缺陷的超声波继续前进，一直到被检物底面才反射回来。因此，情绪处反射的超声波先回到晶片，底面反射后回到晶片。回到晶片上的超声波又反过来被传化成高频电压，通过接收、放大进入示波器，示波器将缺陷回波和底面回波显示在荧光屏。因此，在示波器上可以得到反射图形，从这个图形上可以看出有没有缺陷、缺陷的位置及其大小。

　　5.2.2斜射探伤法

　　在斜射法探伤中，由于超声波在被检物中是斜向传播的，超声波是斜向射到底面，所以不会有底面回波。因此不能再用底面回波调节来对缺陷进行定位。要知道缺陷的位置，需要用适当的标准试块来把示波管横坐标调整到适当状态。

　　横波探伤中的位置不仅取决于声程，还取决于折射角，所以横波探伤中扫描线的调节比纵波要复杂一些，对扫描线的调节是横波探伤中一个重要的不可缺少的步骤。

　　目前对扫描线的调整方法有三种方法：

　　（1）按水平距离调整扫描线。通过调整，使时基线刻度按一定比例代表反射点的水平距离，在探伤时，根据缺陷波在荧光屏上水平刻度位置可直接读出缺陷的水平距离。

　　（2）按深度调整扫描线。通过调整，使时基线刻度按一定比例代表反射点的声称。在探伤时，根据缺陷波在荧光屏上水平刻度的位置可直接读出缺陷的深度。

　　（3）按声称调整扫描线。通过调整，使时基线刻度按一定比例代表反射点的声程。在探伤时，根据缺陷波在荧光屏上时基线上的位置可直接读出缺陷的声称。

5.3试块

　　在无损检测技术中，常常采用与已知量相比较的方法来确定被检物的状况。例如在射线探伤中，是以透度计（像质计）的影像来作为比较的依据。超声波探伤中是以试块作为比较的依据。试块上有各种已知的特征，例如特定的尺寸，规定的人工缺陷，即某一尺寸的平底孔、横通孔、凹槽等。用试块作为调节仪器、定量缺陷的参考依据，是超声波探伤的一个特点。超声波探伤的发展，一直与试块的研制、使用分不开。

　　试块在超声波探伤中的用途主要有三方面：（1）确定合适的探伤方法。(2)确定探伤灵敏度和评价缺陷的大小。(3)校阳仪器和测试探头性能。

5.4超声波检测特点概括

　　超声波检测的优点和局限性慨括如下：

　　（1）面积型缺陷的检出率较高，而体积型缺陷的检出率较低。

　　（2）适宜检验厚度较大的工件，不适宜检验厚度较薄的工件。

　　（3）应用范围广，可用于各种试件。

　　（4）检测成本低、速度快，仪器体积小，重量轻，现场使用方便。

　　（5）无法得到缺陷直观图象，定线困难，定量精度不高。

　　（6）检测结果无直接见证记录。

　　（7）对缺陷在工件厚度方向上的定位较准确。

　　（8）材质、晶粒度对探伤油影响。

　　（9）工件不规则的外形和一些结构会影响检测。

　　（10）不平或粗糙的表面会影响耦合和扫查。

6.磁粉检测基础知识

6.1磁粉检测原理

　　    自然界有些物质具有吸引铁、钴、镍等物质的特性，我们把这些具有磁性的物体称为磁体。使原来不带磁性的物体变得具有磁性叫磁化，能够被磁化的材料称为磁性材料。磁体各处的磁性大小不同，在它的两端最强，这两端称为磁极。每一磁体都有一对磁极即N极和S极。它们具有不可分割的特性，即使把磁体分割成无数小磁体，每一个小磁体同样存在N极和S极。

　　如果把两块磁铁的同性磁极靠在一起，两个磁体之间就存在一个相斥的力使磁体分离；把两块磁铁的异性磁极靠在一起，两个磁体之间就存在一个相吸的力使磁体靠近。这说明磁体周围空间存在有力的作用，我们把磁力作用的空间成为磁场。

　　为了形