超声横波检测法
超声波检测
超声波探头
优点： 不需要清除工件的表面
电 磁 声 探 头
不需要耦合剂 高温、低温条件下的检测 小直径的棒材的检测 探头可设计成产生各种波型：纵波、垂直偏振的横波、水平偏振的 横波、板波、瑞利波、导波等等。
• 入射角与折射角及介质1与介质2之间的关系为：
C1：第一介质声速
C2：第二介质声速
超声检测的概述
反射
当声波从第一介质倾斜入射到第二介质界面上时，一部分声波 通过界面在第二介质中产生折射。而另一部分声波没有穿过界 面，却返回到原来的介质中，这一现象称为波的反射。
反射为：
C1：第一介质声速
超声波检测仪
同步电路（仪器的心脏）产生同步脉冲信号，一方面 触发发射电路，产生一个持续时间极短的电脉冲加到 探头上，激励（探头内）晶片产生脉冲超声波；另一 方面，同步脉冲信号触发时基电路，时基电路（扫描 延迟、扫描发生器、ⅹ轴放大器）产生线性较好的锯 齿波，经ⅹ轴放大器放大后加到示波管ⅹ轴偏转板上 ，使光点从左到右随时间作线性地移动。当探头接收 到反射或透射的超声波（由于正压电原理）转变成电 脉冲输入接收电路（高频放大器、检波电路、视频放 大器），加到示波管的Y轴偏转板上，从而在扫描线 上就出现了波形。波的位置与转输时间成正比，既与 缺陷距离成正比；波的幅度与缺陷的大小成正比。
CTS-8005APLUS
用于铁路车辆轮轴探伤的数字式探伤仪，内嵌铁道部车辆轮轴工艺 规程，智能化的季度、日常校验功能，具有五个通道，可自由切换.
GT-2
国内首台为钢轨在线检 测而设计的手推式全数 字超声探伤设备
UT超声波检测系列之压力容器锻件横波检测
附录A 压力容器锻件横波检测
(补充件)
1目的
规范压力容器锻件检测。
2适用范围
横波检测仅适用于内外径之比大于或等于80%的环形和筒形锻件。
3探头
3.1探头公称频率主要为2.5MH Z。
3.2探头晶片面积为140～400mm2。
3.3原则上应采用K1探头，但根据工件几何形状的不同，也可采用其它的K值探头。
4灵敏度校准试块
4.1为了调整检测灵敏度，可利用被检工件壁厚或长度上加工余量部分制作对比试块。
在锻件的内外表面，分别沿轴向和周向加工平行的V形槽作为标准槽。
V形槽长度为25mm，深度为锻件壁厚的1%，角度这60°。
也可采用其它等效的反射体(如边角反射等)。
5检测方法
从锻件外圆面将探头对准内圆面的标准沟槽，调整增益，使最大反射波高为满刻度的80%。
将该值标在面板上，以其为基准检测灵敏度；再移动探头测定外圆面的标准沟槽，并将最大的反射波也标在面板上，将以上两点用直线连接并延长，使之包括全部检测范围，绘出距离—波幅曲线，内圆面检测时的灵敏度也应按上述方法确定，但探头斜楔应与内圆曲面率一致。
6记录
记录超过距离—波幅曲线一半的缺陷反射波和缺陷位置。
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超声无损检测 第7章 管材超声波检测
2、入射角的选择
纯横波检测：声束入射角≥第一临界角。
C sin CL1 sin CL1 r
L1
sin CS2
CS2 R
CL2
探测纵伤：折射横波投射至钢管内壁。
0.47 sin 0.85(1 2t ) D
横波法检测内壁纵向缺陷，入射角允许范围：
CL1 sin CL1 (1 2t )
r2
WS2
2
R
2WSR cos
将下述关系式代入上式：
r Rt 和
经过整理后，即可得到：
R D 2
arc cos[ t (1 t ) WS ]
WS D D
3 管材的接触法检测
5、接触法检测工艺 ◆ 纵向缺陷检测
探头：晶片≤25mm；频率2.5～5MHz。 对比试样：
选材：与被检钢管规格相同，材质、热处理工艺和表面状况相同 或相似；长度满足检测方法和检测设备要求。
扫查：探头不动/钢管螺旋前行、探头轴向移动/钢管原地旋转、 探头旋转/钢管轴向前行、探头螺旋前行/钢管不动。 螺旋线扫查；15％覆盖率。
评定与验收：缺陷回波高度≥基准灵敏度，判为不合格品。修磨 后满足公差要求，复探。
3 管材的接触法检测
◆ 横向缺陷检测 探头：晶片尺寸、检测频率－同上。 对比试块：选材、人工缺陷－同上。 灵敏度设置： 内、外壁V形槽－同上；
管材超声检测
1 管材加工及常见缺陷 2 管材横波检测基础 3 管材的接触法检测 4 管材的水浸法检测 5 厚壁管材检测 6 管材自动检测
1 管材加工及常见缺陷
钢管分类： ◆ 按加工方法分类
无缝钢管：热轧、挤压、热扩、锻造；冷轧、冷拔。 焊接钢管：直焊缝、螺旋焊缝；高频焊、电阻焊、埋弧焊。 ◆ 按规格不同分类 大直径钢管：直径＞100mm。 小直径钢管：直径＜ 100mm。 薄壁钢管：厚径比＜ 0.2。 厚壁钢管：厚径比＞ 0.2。
超声波检测方法分类与特点
• 垂直法主要用于铸造、锻压、轧材及其制 品的检测, 该法对于与检测面平行的缺陷检 出效果最佳。由于垂直法检测时, 波型和传 播方向不变, 所以缺陷定位比较方便。
2．纵波斜探头法 将纵波倾斜入射至工件检测面，利用折射纵波
进行检测的方法，称为纵波斜探头法。此时，入射 角小于第一临界角a一，工件中既有纵波也有横波 ，由于纵波传播速度快，几乎是横波的两倍，因此 可利用纵波来识别缺陷和定量，但注意不要与横波 信号混淆。
• 相控阵可实现多种扫描成像方式，如前 所述的B、C.D扫描成像，较为特殊的是还可 形成S扫描成像，即在某入射点形成一定角
度的扇形扫查范围，又称扇形扫描成像， 如图5-21所示。
超声相控阵技术的优势在于: (1)由于可采用电子控制方法控制声束进行扫查，可在不移
动或少移动探头的情况下进行快速线扫查或扇形扫查， 从而大大提高了检测效率。
(2)由于可对声束角度进行控制，具有良好的声束可达性， 通过多个检测角度的设定， 可以进行复杂形状和在役 零件的检测。如核反应堆压力容器管嘴和其他接头、摩 擦焊发动机组件、发动机盘件及叶片的根部和叶盘结合 部的检测。
(3)通过动态控制声束的偏转和聚焦，可以实现焦点位置 的动态控制，避免了普通聚焦探头为实现全深度聚焦检 测而对不同深度范围频繁更换探头的麻烦。
• 阵元探头相位控制, 合成声束技术（移动, 转 角, 聚焦, 采样相控阵技术（SAMPLING PHASED ARRAY ）
1.B、C.D扫描成像
– 扇形B扫描 – 线形B扫描 – 组合B扫描
• B型显示（亮度-时间扫查记录）
• B型显示(斜探头PE平行扫查)
• B型显示(TOFD非平行扫查)
• 5.1.4 共振法
• 依据试件的共振特性来判断缺陷情况和工 件厚度变化情况的方法称为共振法。常用 于试件测厚。共振法测厚的原理见4.1.6, 目 前已很少使用
超声波检测技术
CTS-8006
具有6个独立的发射－接收通道, 性能稳定可靠、抗 干扰能力强。仪器配合不同的机械传动装置，可实现 对钢管、钢板、机械零件等的自动化超声探伤。
2. 超声波探头
1)超声波探头功用
• 超声波探头：一种机械能和电能互相转换的换能
器。大多数探头是利用压电效应制作的。
• 超声波探头功能: 发生和接收超声波。
探头 缺陷
Ｔ Ｆ Ｂ
零件
显示器
超声波检测
1.超声波的定义
• 超声波是一种质点振动频率高于20kHz的机械波， 因其频率超过人耳所能听到的声频段（16Hz— 20kHz）而得名超声波。
• 由于能听到的声波频率不高，波长太大，所以用
于机械零件检测时可能在缺陷周围发生绕射而不 能检测出损伤。 • 而超声波频率极高，波长短，不会发生绕射漏检 问题。所以，都用超声波去检测工件缺陷。
2.超声波的特点
• 方向性好
• 穿透能力强
• 能量高
• 反射、折射和波型的转换
3.超声波的分类
1）按质点的振动方向分类 （1）纵波
（2）横波
（3）表面波
（4）板波
(a) 对称型
(b) 非对称型
波的类型 纵波
质点振动特点
传播介质
应 用
质点振动方向平 固、液、气体介 行于波传播方向 质
质点振动方向垂 直于波传播方向 质点作椭圆运动， 椭圆长轴垂直波 传播方向，短轴 平行于波传播方 向 上下表面：椭圆 运动, 中心：纵 向振动
方法早已被人们采用。如，用手拍西瓜，听是否
熟了；敲瓷碗，听是否裂了。声音反映物体内部
某些性质。
• 真正促使人类研究利用超声波进行探测的事件是
泰坦尼克号沉没事件。瑞查得森用在空气和水下
车轴超声(横波)
机车车轴超声波探伤工艺（横波）1适用范围与主题内容1.1 适用范围本工艺适用内燃、电力机车轮对解体状态下车轴镶入部超声波探伤。
1.2 主题内容机车车轴在长期的运用过程中，受交变载荷（扭矩、拉力、剪切等）的作用，车轴应力集中部位会产生疲劳裂损.常见的疲劳裂损一般在车轴压装部、过渡圆弧部等处。
（图1中阴影部分）对车轴进行横波探伤，是及时发现车轴上述部位内部缺陷和车轴疲劳裂纹的有效方法。
图1 车轴横波探伤区域示意图1.3 工艺流程（见图2）图2 工艺流程图2 质量标准2.1 中修机车不允许存在深度大于或等于1mm人工缺陷当量值的裂纹。
2.2 小修机车不允许存在深度大于或等于2mm人工缺陷当量值的裂纹。
2.3 小修机车小于2mm人工缺陷当量的车轴裂纹，允许监测使用，周期为每次小修至少一次。
3 人员、设备、器材、环境3.1 人员：具有铁道无损检测超声Ⅱ级及以上资格。
3.2 仪器：符合《兰州铁路局机车零部件无损探伤细则》中技术标准规定的数字式或模拟式超声波探伤仪。
3.3 探头（换能器）3.3.1 符合《兰州铁路局机车零部件无损探伤细则》中技术标准规定的探头。
3.3.2 横波探伤的部位是车轴镶入部，可根据机车轴型及探测面选择横波探头。
3.4 试块：3.4.1 车轴实物对比试块。
（各型车轴工艺尺寸、实物对比试块尺寸、横波探伤主声束示意图参考附录）。
3.4.2 综合对比试块。
3.4.3 标准试块：CSK—1A、TZS-R试块3.5 耦合剂：机油。
( 或满足需要的其他耦合剂)3.6 工具：函数计算器、2m钢卷尺、300mm钢板尺、外卡、螺丝刀、机油桶、刷子、棉丝。
3.7 环境：工作场地应避免外界磁场的干扰和机械震动及冲击的影响，避免过多的粉尘、有害气体及强光照射，场地不得有滴漏水现象。
4 灵敏度校准4.1 探头选择在选择探头时，应考虑整个镶入部的声束覆盖及声程衰减，尽可能选择较短的检测声程，以获得较高的探伤灵敏度和定位精度。
利用数字超声波仪测量材料横波声速
利用数字超声仪测量材料横波声速华北电力科学研究院有限责任公司杨文峰尹建锋陈君平胡先龙摘要：本文介绍了一种利用数字超声探伤仪测量横波声速的新方法。
采用的数字式超声波探伤仪和半圆试块，对20#碳钢、P91和P92耐热钢的横波声速进行了测定。
结果表明，测试方法简单易行，数据重现性较高，可快速对P91和P92等新型高合金耐热钢的声速进行准确测定，从而提高对缺陷判定的准确性。
关键词：超声探伤横波声速 P91和P92耐热钢缺陷判定1 前言为了节约能源、降低煤耗、提高发电效率、减少污染、保护生态环境，超超临界机组成为火电发展的必然趋势。
机组运行参数（温度、压力）和单机容量的增加，促进了更高强度耐热钢的开发与应用。
目前应用于超超临界锅炉的新型马氏体耐热钢有T/P91、T/P92（NF616）、E911、T/P122（HCM12A）等，奥氏体耐热钢有TH347HFG、Super304和HR3C等。
高强度新型耐热钢的共同特点之一是合金元素含量大幅增加，其声学特性发生了很大的变化，对焊缝超声波探伤缺陷定位及定性造成了影响。
近年来引起了无损检测工作者的关注[1-4]。
使用数字超声波探伤仪探伤时，声速是影响探伤定位定性的重要因素。
只有输入被检材料准确的横波声速，才能对缺陷的深度、位置进行精确的测量。
以P91钢为例，使用P91钢制作的半圆试块调整扫描速度，当输入普通碳钢的横波声速3230 m/s时，即使R=40mm声程调整准确，R=120mm、200mm 的声程则分别为117.8mm、195.7mm；对厚壁部件尤其是根部缺陷的定位有较大影响。
输入合适的材料横波声速是保证检测结果准确的前提，即使采用同种材质标准试块调节仪器，也必须测定并输入适合该材料的横波声速值。
数字超声波探伤仪说明书中都特别注明要保证输入声速值的正确性[5]。
因此，使用数字超声波探伤仪准确测定被检材料的声速具有重要意义。
2原理分析声速的测量方法可以分为两大类：一类是根据运动学理论v=L/t，通过测量传播距离L和时间间隔t而得到声速v；另一类是根据波动理论v=fλ,通过测量声波的频率f，和波长λ得到声速v[6]。
纵波,横波检测时的缺陷定位
超声波探伤仪缺陷位置的测定发布日期：2013/5/25 9:04:58 点击次数：313 录入：无损探伤|宁波英派科测定缺陷在工件或焊接接头中的位置称为缺陷定位。
缺陷定位必须解决缺陷在探伤面上的投影位置(X、Y方向数值)及存在深度(Z方向数值)，一般可根据反射波在示波屏上的位置及扫描速度来对缺陷进行定位。
1.垂直入射法时缺陷定位用垂直入射法探伤时，缺陷就在直探头的下面，缺陷定位只需测定沿工件Z轴的坐标，即缺陷在工件中的深度即可。
当探伤仪按1：n调节纵波扫描速度时，则有Zf=nτ f (8—4)式中 Zf――缺陷在工件中的深度(mm)n――探伤仪调节比例系数;τf――示波屏上缺陷波前沿所对应的水平刻度值。
示例金属探伤仪按1∶2调节纵波扫描速度，探伤中示波屏上水平刻度“75”处出现一缺陷波，求此缺陷在工件中的深度Zf。
解： Zf = nτ f = 2×75mm=150mm2.斜角探伤时缺陷定位用斜探头探伤时，缺陷在探头前方的下面，其位置可用入射点至缺陷的水平距离lf 和，缺陷到探伤面的垂直距离Zf 两个参数来描述。
(1)水平调节法定位探伤仪按水平1∶n调节横波扫描速度时，则有直射法探伤 (8-5)一次反射法探伤 (8-6)式中 f――缺陷在工件中的水平距离(mm);Zf――缺陷在工件中的深度 (mm);τf――缺陷波前沿所对应的水平刻度值;n ――超声波探伤仪调节比例系数;δ――探伤厚度(mm);K――探头K值(K=tg )。
示例 K2横波斜探头探伤厚度为15mm的钢板焊缝，仪器按水平1∶1调节横波扫描速度，探伤中在水平刻度τf=45mm处出现一缺陷波，求此缺陷位置。
解：由于Kδ=2×15mm=30mm,2Kδ<τf<2Kδ，可以判定此缺陷是二次波发现的，因此f=nτf=1×45mm=45mmZf=2δ- =2×15- mm=7.5mm(2)深度调节法定位数字超声波探伤仪按深度1∶n调节横波扫描速度时，则有直射法探伤 (8-7)一次反射法探伤 (8-8)示例用K1.5横波斜探头探伤，探测厚度为30mm的钢板焊缝，仪器按深度1∶1调节横波扫描速度，探伤中在水平刻度τf=40mm处出现一缺陷波，求此缺陷位置。
超声波检测之横波和纵波的区别图解：纵波小角度探伤的应用
超声波检测之横波和纵波的区别图解：纵波小角度探
伤的应用
超声波是一种频率高于人耳能听到的频率（20Hz～20KHz）的声波，超声波是一种波，因此它在传输过程中服从波的传输规律。
例如：超声波在材料中保持直线行进；在两种不同材料的界面处发生反射；传播速度服从波的传输定理：ν=λf（ν为波速，λ为波长，f为波的频率）。
波在介质材料中行进的速度愈大，则介质材料的坚硬性愈大；反之，则介质材料愈松软。
而介质材料的坚硬性实质上也反映了该种材料强度的高低，因此材料强度愈高，波速应愈大；材料强度愈低，则波速应愈小。
这样，知道了波速，亦即知道了材料强度。
一些检测设备就是利用超声波反射原理来进行检测。
横波和纵波的区别
波就是振动的传播，通过介质传播。
在同种均匀介质中，振动的传播。
超声横波检测法
该方法利用超声波在不同材料中的传播速度差异，通过分析回波信号来判断复合材料中各层的界面、 脱粘、内部缺陷等，广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域的复合材料检测。
医学领域的检测
总结词
超声横波检测法在医学领域中广泛应 用于人体软组织的无损检测，具有无 痛、无创、无辐射等优点。
详细描述
该方法通过高频超声探头对人体组织 进行扫描，获取组织内部的回波信号， 经过处理后可生成清晰的二维或三维 图像，用于诊断肿瘤、炎症、血管病 变等疾病。
结论
对超声横波检测法的总结
• 原理与特点：超声横波检测法基于超声波在固体中的传播特性，特别是其在不 同介质中的折射和反射行为。这种方法具有非侵入性、高精度和高分辨率的特 点，特别适合用于检测复杂结构和材料内部的缺陷。
• 应用领域：在材料科学、无损检测、医学成像和地质勘探等多个领域，超声横 波检测法都得到了广泛应用。它对于评估材料的完整性、检测内部裂纹和孔洞 等缺陷具有重要作用。
超声横波检测法
• 引言 • 超声横波检测法的原理 • 超声横波检测法的应用 • 超声横波检测法的优势与局限性 • 结论
01
引言
超声检测法的简介
超声检测法是一种无损检测方法，利用超声波在材料中传播的特性来检测材料内 部的结构和缺陷。
超声波在材料中传播时，会遇到不同的介质和界面，产生反射、折射、散射和吸 收等声学现象，这些现象可以被检测并用于评估材料的性质和结构。
非金属材料的检测
总结词
超声横波检测法在非金属材料的检测中具有广泛的应用，尤其适用于对材料内 部结构敏感的领域。
详细描述
该方法可应用于塑料、陶瓷、玻璃等非金属材料的检测，通过分析超声波在材 料中的传播速度、衰减等参数，判断材料内部的缺陷、分层、裂纹等情况。
超声波检测讲义
超声波检测讲义（UT）超声波探伤是利用超声波在物质中的传播、反射和衰减等物理特性来发现缺陷的一种探伤方法。
与射线探伤相比，超声波探伤具有灵敏度高、探测速度快、成本低、操作方便、探测厚度大、对人体和环境无害，特别对裂纹、未熔合等危险性缺陷探伤灵敏度高等优点。
但也存在缺陷评定不直观、定性定量与操作者的水平和经验有关、存档困难等缺点。
在探伤中，常与射线探伤配合使用，提高探伤结果的可靠性。
超声波检测主要用于探测试件的内部缺陷。
1、超声波：频率大于20KHZ的声波。
它是一种机械波。
探伤中常用的超声波频率为0.5~10MHz，其中2~2.5MHz被推荐为焊缝探伤的公称频率。
机械振动：物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动，称为机械振动。
振幅A、周期T、频率f。
波动：振动的传播过程称为波动。
C=λ*f2、波的类型：（1）纵波L：振动方向与传播方向一致。
气、液、固体均可传播纵波。
（2）横波S：振动方向与传播方向垂直的波。
只能在固体介质中传播。
（3）表面波R：沿介质表面传播的波。
只能在固体表面传播。
（4）板波：在板厚与波长相当的薄板中传播的波。
只能在固体介质中传播。
3、超声波的传播速度（固体介质中）（1） E：弹性横量，ρ：密度，σ：泊松比，不同介质E、ρ不一样，波速也不一样。
（2）在同一介质中，纵波、横波和表面波的声速各不相同 CL＞CS＞CR钢：CL=5900m/s， CS=3230m/s，CR=3007m/s4、波的迭加、干涉、衍射⑴波的迭加原理当几列波在同一介质中传播时，如果在空间某处相遇，则相遇处质点的振动是各列波引起振动的合成，在任意时刻该质点的位移是各列波引起位移的矢量和。
几列波相遇后仍保持自己原有的频率、波长、振动方向等特性并按原来的传播方向继续前进，好象在各自的途中没有遇到其它波一样，这就是波的迭加原理，又称波的独立性原理。
⑵波的干涉两列频率相同，振动方向相同，位相相同或位相差恒定的波相遇时，介质中某些地方的振动互相加强，而另一些地方的振动互相减弱或完全抵消的现象叫做波的干涉现象。
超声导波检测技术原理
超声导波检测技术原理
超声导波技术是一种以纵向导波为主要传播模态的无损检测技术，在材料中的应用历史悠久，应用最为广泛。
利用导波的时间反演技术，可以对各种材料进行检测和评估，并在某些领域具备不可替代的优势。
如结构的损伤检测、缺陷定位等。
基于纵向导波的无损检测技术，主要包括超声纵波、超声横波和超声横波频散特性等方法。
在材料中传播的纵向导波，主要包括导波的一阶纵向模态和二阶纵向模态。
其中一阶纵向模态包括纵波、横波和中波导波等。
由于一阶纵向模态在材料中传播时能量较小，而且可以在材料中沿程传播，因此其被广泛应用于材料缺陷检测。
二阶纵向模态是在一阶纵向模态基础上发展起来的，包括导波的一阶、二阶和三阶纵向模态。
与一阶纵向模态相比，二阶和三阶导波的能量更大，可以用于更复杂的结构形式和缺陷检测。
导波在不同介质中的频散特性
在流体中传播的超声导波是一种以横向运动为主的纵波（L），其在流体中传播时存在频散曲线，这就是超声导波的频散特性。
—— 1 —1 —。
超声横波检测法
T
L
B
前沿距离 L
3.4 测定斜探头的K值（折射率） 斜探头折射角的选择原则：应能使声轴线直射、一次 反射或二次反射后声束能够覆盖整个焊缝截面或被检测截面 并尽可能与主要的危险性缺陷延伸方向相垂直，保证足够的 检测灵敏度。 与测量前沿长度类似，由于误差或使用磨损等原因， 斜探头的折射角也会发生改变，在检测前必须测定斜探头的K 值（折射率），确保在对缺陷进行定位计算时的准确性。
IIW1试块（荷兰试块）或者CSK－IA
xL35 标称K值≤1.5在位置②处测试： K 70 x L35 1.5≤标称K值≤2.5在位置①处测试： K 30 xL35 标称K值＞2.5在位置③处测试： K 15
IIW2试块，以Φ5mm横孔为反射体，则适用于 1.5≤标称K值≤2.5的探头K值测试：
xL25 K 20
3.5 定标 定标过程实际是对时基线零位校正的过程，即把斜楔中 的声程移出时基线外，使时基线的零点真正代表检测面上的入 射点，定标后的水平时基线刻度将与横波在工件中的传播时间 或距离成线性关系。
定标的目的：都是为了便于直接从波形显示位置得出缺 陷的实际位置。 定标方法： 1、水平定标 2、深度定标 3、声程定标 定标时应注意找到反射体的最大回波并用回波前沿对准 相应的水平刻度。最好在检测灵敏度下进行定标，因为灵敏度 不同时，脉冲回波占宽不同。
检测灵敏度
埋藏深度mm
通常按一个跨距的声程距离（两倍板厚）来确定起始灵敏 度，即把相应两倍板厚埋藏深度的长横孔的回波调到基准波高 ，作为评定线灵敏度，然后补偿试块与工件表面之间的声能损 失和两者声衰减差值，完成检测（起始）灵敏度的调整。
3.7 耦合扫查 扫查范围按照所使用标准或规范中的具体要求确定。 扫查分为单面双侧和双面双侧进行。 具体的扫查方式可依据采用标准或规范的要求执行。
超声波检测法介绍
据回波情况来判断缺陷。
纵波一次反射脉冲法
纵波一次反射脉冲法
工件无缺陷时，只显示始波T和底波B； 有缺陷时，在始波和底波之间出现一个伤波F； 当缺陷横截面积很大时，将无底波； 根据x=(LF/LB) t 可求出缺陷的位置； 可由伤波高度估计缺陷或损伤的大小； 移动探头，按显示缺陷或损伤的范围求出缺陷或损伤的延伸尺寸。
超声波的产生和接收
超声波的产生：是逆压电效应过程 将压电材料切成在一定频率下发生共振的晶片，将晶片 两面镀上银作为电极，把高频电压加到这两个电极上， 晶片就在厚度方向上发生伸缩振动，其振动频率与高频 电压的频率相同，这种振动就是超声波。
超声波探伤中，常使用同一晶片，即作反射又作接收。
超声波的分类
纵波
质点振动方向与波的传播方向一致 垂直探头产生
横波
质点振动方向与波的传播方向相垂直 斜探头产生
超声波ห้องสมุดไป่ตู้性
超声波特性
超声波特性
超声波特性
超声波检测目前用得最多的方法是脉冲反射
法。把脉冲超声波射入被检物的一面，然后
在同一面接收从缺陷处反射回来的回波，根
可用于金属、非金属、复合材料的损伤探测，既可以检测工件 内部的缺陷，也可以检测表面的缺陷。可用来检测锻件、型材 的裂纹、分层、夹杂；铸件中的气孔、裂纹、疏松等缺陷，焊 缝中的裂纹、气孔、未焊透等缺陷，复合材料的分层、脱胶等 缺陷，还可以测定工件的厚度。
优点：对于检测表面或内部缺陷都很灵敏。超声波对人体和环 境无害，设备轻便，便于携带，可进行现场检测。 局限性：只能检测探头可接触构件的损伤；不适用于形状复杂 或表面粗糙工件的损伤探测；若对工件中的缺陷作精确的定性 、定量分析，需要有参考标准。
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1 检测条件的确定
1.1 工作频率、探头类型与尺寸、仪器等的选择原则 与纵波检测法基本相同。 1.2 耦合条件 比之纵波，同频率下波长短一半左右，更易产生表面 干扰，如始波占宽加大，杂波增多等，故对被检工件的表 面光洁度要比纵波高一个等级，而耦合剂大致相同。 1.3 折射角选择 在综合考虑工件形状、截面厚度和可能产生缺陷的延 伸方向等情况下，以最短声程为原则，确定横波折射角。 1.4 声能损失补偿 由于波长更短，因此受表面粗糙度影响造成的表面声 能损失比纵波大，检测计算是必须注意补偿。
回波高度dB
探头：2.5P13×13K2（L＝15mm） 仪器：CTS-22 试块：RB-2 Φ3×40（实测线） Φ3×40－4dB（判废线） Φ3×40－10dB（定量线） Φ3×40－16dB（评定线）
埋藏深度mm
距离－振幅曲线用于调整检测灵敏度的方法 距离－
回波高度dB 探头：2.5P13×13K2（L＝15mm） 仪器：CTS-22 试块：RB-2 Φ3×40（实测线） Φ3×40－4dB（判废线） Φ3 40 10dB Φ3×40－10dB（定量线） Φ3×40－16dB（评定线）
T B1 B2 R100 91
定
标
3.6 起始灵敏度调整 焊缝横波检测中，通常是在特定的探头与仪器组合条件 下，采用对比试块预先实测绘制成孔回波的距离－振幅曲线用 于确定起始灵敏度以及检测过程中对缺陷的定量评定。 距离－振幅曲线的制作： 距离－振幅曲线的制作： 以相同波高为基准，不同埋藏深度的长横孔的回波高度 分贝值（衰减器或定量增益上的读数）为纵坐标，长横孔埋藏 深度为横坐标，绘出的实测线作为基础，按验收标准要求而相 应增益一定的分贝构成的一组曲线。 曲线只适合于检测时使用的特定探头与仪器的组合条件 。长横孔用来模拟焊要的检测方法
2.1 直射法 超声探头激发的超声波进入工件后直接投射到缺陷上， 称为直射法或一次波法。 横波检测中应尽可能采用直射法，该种方法声程最短， 声衰减最小，受声束扩散角的影响最小，定位准确。 缺陷埋深、缺陷距探头的水平位置与缺陷到声波入射点 三者之间成直角三角形关系。
x = tgβ = Ky
3.2 调整仪器处于要求的工作状态 3.3 测定斜探头前沿长度 检测中，斜探头所标志的入射点位置未必就是实际的声 轴线入射点，而使用过的探头则更会因磨损改变入射点的位 置，因此应在检测前或定期校验入射点的位置，以保证对缺 陷的准确定位。 入射点的校验一般以探头前沿长度的测量来进行。 主要采用有一定半径圆弧面的试块，找到探头在圆弧面 的最大回波高度时，探头的入射点正好位于圆心上，此时量 出探头端面距离试块边缘的距离就可计算出前沿长度。
3.9 记录与报告
x
y=
S 1+ K
KS 1+ K
2
2
y
S 缺陷
β
x=
2.2 一次反射法 超声波进入工件后，经一次底面反射后投 射到缺陷上，称为一次反射法或二次波法。 2.3 二次反射法 超声波进入工件后，经工件上下表面两次 反射后投射到缺陷上，称为二次反射法或三次 波法。 在采用一次或二次反射法对缺陷进行定位 评定时，必须考虑到声波的反射问题，在示波 屏上所显示的位置与实际位置之间必须进行修 正。
IIW1试块（荷兰试块）或者CSK－IA
x + L 35 标称K值≤1.5在位置②处测试： K = 70 x + L 35 1.5≤标称K值≤2.5在位置①处测试： K = 30 x + L 35 标称K值＞2.5在位置③处测试： K = 15
IIW2试块，以Φ5mm横孔为反射体，则适用于 1.5≤标称K值≤2.5的探头K值测试：
a）直射法 b）一次反射法 c）二次反射法 d）多次波法
焊缝横波检测 焊缝的检测多采用横波检测，主要是因 为焊缝都有加强高 ，焊道表面不平整，使 得采用直探头时耦合较为困难，更重要的是 焊缝内部缺陷如裂纹、未焊透、未熔合等的 取向多与检测面垂直或存在一定角度，采用 横波检测有利于发现这些缺陷。
3 焊缝横波检测的一般步骤 3.1 检测条件确定 3.2 调整仪器，使其处于正常工作状态 3.3 测定斜探头的前沿长度 3.4 测定斜探头的K值(折射率) 3.5 定标 3.6 检测灵敏度调整 3.7 耦合扫查 3.8 缺陷评定 3.9 记录与报告
检测灵敏度
埋藏深度mm
通常按一个跨距的声程距离（两倍板厚）来确定起始灵敏 度，即把相应两倍板厚埋藏深度的长横孔的回波调到基准波高 ，作为评定线灵敏度，然后补偿试块与工件表面之间的声能损 失和两者声衰减差值，完成检测（起始）灵敏度的调整。
3.7 耦合扫查 扫查范围按照所使用标准或规范中的具体要求确定。 扫查分为单面双侧和双面双侧进行。 具体的扫查方式可依据采用标准或规范的要求执行。 3.8 缺陷评定 包括定位、定量和定性三个方面。 1、定位 （1）水平位置和埋藏深度的确定； （2）缺陷高度的确定。 2、定量 （1）对比试块法 （2）计算法 利用距离－振幅曲线进行。 缺陷长度测量：半波高度法（也称6dB法） 缺陷长度测量：
T
L
B
前沿距离 L
3.4 测定斜探头的K值（折射率） 斜探头折射角的选择原则：应能使声轴线直射、一次 斜探头折射角的选择原则 反射或二次反射后声束能够覆盖整个焊缝截面或被检测截面 并尽可能与主要的危险性缺陷延伸方向相垂直，保证足够的 检测灵敏度。 与测量前沿长度类似，由于误差或使用磨损等原因， 斜探头的折射角也会发生改变，在检测前必须测定斜探头的K 值（折射率），确保在对缺陷进行定位计算时的准确性。
x + L 25 K= 20
3.5 定标 定标过程实际是对时基线零位校正的过程，即把斜楔中 的声程移出时基线外，使时基线的零点真正代表检测面上的入 射点，定标后的水平时基线刻度将与横波在工件中的传播时间 或距离成线性关系。 定标的目的：都是为了便于直接从波形显示位置得出缺 陷的实际位置。 定标方法： 1、水平定标 2、深度定标 3、声程定标 定标时应注意找到反射体的最大回波并用回波前沿对准 相应的水平刻度。最好在检测灵敏度下进行定标，因为灵敏度 不同时，脉冲回波占宽不同。