超声波探伤原理详解PPT讲稿
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《超声波探伤》课件
确保被检测工件表面清洁、干 燥、无油污和锈蚀
检测过程中的操作步骤
准备超声波探伤仪和相关配件
启动超声波探伤仪进行检测
确定检测区域和检测参数
观察检测结果并记录
调整探头位置和角度
完成检测后清理现场和设备
检测后的数据处理和结果判定
数据处理：对采集到的数据进行处理和分析，包括滤波、降噪、增强等
结果判定：根据处理后的数据，判断是否存在缺陷，如裂纹、气孔等
特点：具有高精度、高分辨率、高灵敏度等优点
应用：广泛应用于无损检测、医学成像等领域 发展趋势：随着技术的不断进步，相控阵技术在超声波探伤领域的应用将 越来越广泛。
Part Five
超声波探伤操作流 程
检测前的准备工作
检查超声波探伤仪是否正常工 作
确保探头、电缆、电源线等配 件齐全
准备足够的耦合剂和试块
超声波探伤PPT课件大 纲
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汇报人：PPT
目录
01 添 加 目 录 项 标 题 03 超 声 波 探 伤 设 备 05 超 声 波 探 伤 操 作 流 程 07 案 例 分 析
02 超 声 波 探 伤 概 述 04 超 声 波 探 伤 技 术 06 超 声 波 探 伤 的 质 量 控 制
接收器：接收反射回来的超声波信 号
添加标题
添加标题
探头：发射和接收超声波的装置
添加标题
添加标题
信号处理：对接收到的超声波信号 进行处理和分析，判断缺陷位置和 性质
超声波探伤的应用范围
工业领域：检 测金属、非金 属材料中的缺
陷和损伤
医疗领域：检 测人体组织中 的病变和损伤
《超声波探伤》课件
用于检测平面或曲率较小的表面，常用于检测金属材料。
能够将声束聚焦成点、线或面，适用于不同检测需求。
直探头
斜探头
双晶探头
聚焦探头
定期清洁仪器表面，保持清洁干燥。
检查连接线是否松动或破损，及时更换损坏的部件。
定期校准仪器，确保检测结果的准确性。
根据使用情况，及时更换消耗品，如探头、电池等。
超声波探伤技术与方法
超声波探伤基于超声波在介质中传播的物理特性，通过发射超声波到被检测物体，接收反射回的声波，并分析声波的传播时间、振幅等信息，从而判断物体的内部结构和缺陷。
超声波探伤不会对被检测物体造成损伤，可以在不破坏物体的情况下进行检测。
超声波探伤可以检测出微小的缺陷和内部结构变化，具有很高的检测精度。
超声波探伤适用于各种材料和形状的物体，如金属、玻璃、陶瓷等。
03
总结词
基础、简单、直观
详细描述
A型超声波探伤技术是最基本的超声波探伤方法，通过显示波形反映回声情况，操作简单直观，广泛应用于金属材料的探伤。
二维成像、结构清晰
总结词
B型超声波探伤技术通过显示物体的二维图像，能够更清晰地反映物体的内部结构和缺陷，对于复杂形状和不规则物体的探伤具有优势。
详细描述
总结词
智能超声波探伤技术是未来发展的另一个重要趋势，通过人工智能和机器学习等技术提高检测效率和准确性。
详细描述
智能超声波探伤技术结合了人工智能、机器学习等先进技术，能够自动识别和分类缺陷，提高检测效率和准确性。这种技术通过大量的数据训练和学习，逐渐优化和改进检测算法，使得检测结果更加准确可靠。智能超声波探伤技术的应用范围广泛，可以为医疗、工业、航空航天等领域提供更加高效、准确的检测手段。
《超声波探伤》PPT课件
能够将声束聚焦成点、线或面，适用于不同检测需求。
直探头
斜探头
双晶探头
聚焦探头
定期清洁仪器表面，保持清洁干燥。
检查连接线是否松动或破损，及时更换损坏的部件。
定期校准仪器，确保检测结果的准确性。
根据使用情况，及时更换消耗品，如探头、电池等。
超声波探伤技术与方法
超声波探伤基于超声波在介质中传播的物理特性，通过发射超声波到被检测物体，接收反射回的声波，并分析声波的传播时间、振幅等信息，从而判断物体的内部结构和缺陷。
超声波探伤不会对被检测物体造成损伤，可以在不破坏物体的情况下进行检测。
超声波探伤可以检测出微小的缺陷和内部结构变化，具有很高的检测精度。
超声波探伤适用于各种材料和形状的物体，如金属、玻璃、陶瓷等。
03
总结词
基础、简单、直观
详细描述
A型超声波探伤技术是最基本的超声波探伤方法，通过显示波形反映回声情况，操作简单直观，广泛应用于金属材料的探伤。
二维成像、结构清晰
总结词
B型超声波探伤技术通过显示物体的二维图像，能够更清晰地反映物体的内部结构和缺陷，对于复杂形状和不规则物体的探伤具有优势。
详细描述
总结词
智能超声波探伤技术是未来发展的另一个重要趋势，通过人工智能和机器学习等技术提高检测效率和准确性。
详细描述
智能超声波探伤技术结合了人工智能、机器学习等先进技术，能够自动识别和分类缺陷，提高检测效率和准确性。这种技术通过大量的数据训练和学习，逐渐优化和改进检测算法，使得检测结果更加准确可靠。智能超声波探伤技术的应用范围广泛，可以为医疗、工业、航空航天等领域提供更加高效、准确的检测手段。
《超声波探伤》PPT课件
超声波探伤(课堂PPT)
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25
表面波：当介质表面受到交变应力作用时，产生沿介质
表面传播的波。用R表示，表面波是瑞利在1887年首次 提出的，因此，表面波又称瑞利波。
.
26
表面波在介质表面传播时，质点作椭圆
运动，椭圆长轴垂直于波的传播方向，短
轴平行于波的传播方向。椭圆运动可以视
为纵向振动与横向振动的合成，即纵波和
横波的合成。所以，表面波和横波一样，
超声检测
董金华
IBCC 160816
.
1
第一章 概论
• 1.1 无损检测的定义 无损检测技术(Non-Destructive Testing,简称NDT) 是第 二次世界大战后迅速发展起来的一门新兴的、多学科综合 应用的工程科学。
• 此项技术是在不改变及损伤被检对象的各种性能(其中包 括物理性能、化学性能、几何形状、 表面状态 等)的前提 下，采用多种适用的方法对被检对象进行检测，以确定其 质量，即确定该被检对象的实际使用性能是否能满足事先 设计的需要，以及确定其某些特性，如几何尺寸、所使用 的材料、表面状况、均匀性、密度等。
.
13
• 受迫振动
– 由于振动系统内部的阻尼作用，能量逐渐消耗， 因初始激发引起的自由振动，将因为能量逐渐 损耗，振动逐渐减弱，以至运动停止。要维持 振动必须由另一系统不断给以激发，即不断地 补充能量，这种由外加作用维持的振动，称为 强迫振动。 (不符合机械能守恒)
y=Acos(Pt+φ)
其中：A：振幅，最大水平位移
• 波动是振动状态的传播，如果介质是连续的，那 么介质，中任何质点的振动都将引起邻近质点的 振动，邻近质点的振动又会引起较远质点的振动， 因此波动中任何质点都可以看作是新的波源。据 此惠更斯于1690年提出了著名的惠更斯原理： 介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波 的波源，在其后任意时刻这些子波的包迹就决定 新的波阵面。
超声波探伤讲义
超声波探伤讲义
• 超声波探伤概述 • 超声波探伤设备与工具 • 超声波探伤操作流程 • 超声波探伤结果分析 • 超声波探伤的局限性 • 超声波探伤案例分析
01
超声波探伤概述
定义与特点
定义
超声波探伤是无损检测的一种方 法，利用超声波的物理特性对材 料进行检测，以确定其内部是否 存在缺陷或异常。
特点
根据被检测工件的大小和形状，选择 合适的探头，并确定其频率和焦距。
探伤操作
在被检测工件表面涂抹耦合剂，然后将探头放置在工件 上，确保声学接触良好。
对工件进行全面扫描，观察显示屏上的波形和回波，注 意任何异常现象或回波缺失。
选择合适的扫描速度和增益设置，以便更好地显示缺陷 回波。
根据需要调整扫描速度、增益和其他参数，以便更好地 识别和记录缺陷。
探头、聚焦探头等。
耦合剂
耦合剂是用于将超声波从探头 传递到被检测材料的介质。
耦合剂的作用是消除空气间隙， 减少声能损失，提高检测精度。
常用的耦合剂有水、机油、甘 油等，根据不同的检测材料和 环境选择合适的耦合剂。
试块
试块是用于模拟被检测材料，验证超声波探伤仪和探头的性能和准确性的标准样品。
试块通常由与被检测材料相同或相似的材料制成，具有已知的缺陷类型和位置。
01
02
03
识别方法
通过观察超声波回波信号 的波形、幅度和传播时间 等特征，判断是否存在缺 陷。
识别精度
依赖于超声波探头的性能、 操作人员的技能和经验， 以及检测对象的材料特性 等因素。
识别可靠性
通过多次重复检测和比较 不同探头的检测结果，可 以提高缺陷识别的可靠性。
缺陷定位与定量
定位方法
01
根据超声波传播时间和波速计算缺陷的位置，通常采用自动或
• 超声波探伤概述 • 超声波探伤设备与工具 • 超声波探伤操作流程 • 超声波探伤结果分析 • 超声波探伤的局限性 • 超声波探伤案例分析
01
超声波探伤概述
定义与特点
定义
超声波探伤是无损检测的一种方 法，利用超声波的物理特性对材 料进行检测，以确定其内部是否 存在缺陷或异常。
特点
根据被检测工件的大小和形状，选择 合适的探头，并确定其频率和焦距。
探伤操作
在被检测工件表面涂抹耦合剂，然后将探头放置在工件 上，确保声学接触良好。
对工件进行全面扫描，观察显示屏上的波形和回波，注 意任何异常现象或回波缺失。
选择合适的扫描速度和增益设置，以便更好地显示缺陷 回波。
根据需要调整扫描速度、增益和其他参数，以便更好地 识别和记录缺陷。
探头、聚焦探头等。
耦合剂
耦合剂是用于将超声波从探头 传递到被检测材料的介质。
耦合剂的作用是消除空气间隙， 减少声能损失，提高检测精度。
常用的耦合剂有水、机油、甘 油等，根据不同的检测材料和 环境选择合适的耦合剂。
试块
试块是用于模拟被检测材料，验证超声波探伤仪和探头的性能和准确性的标准样品。
试块通常由与被检测材料相同或相似的材料制成，具有已知的缺陷类型和位置。
01
02
03
识别方法
通过观察超声波回波信号 的波形、幅度和传播时间 等特征，判断是否存在缺 陷。
识别精度
依赖于超声波探头的性能、 操作人员的技能和经验， 以及检测对象的材料特性 等因素。
识别可靠性
通过多次重复检测和比较 不同探头的检测结果，可 以提高缺陷识别的可靠性。
缺陷定位与定量
定位方法
01
根据超声波传播时间和波速计算缺陷的位置，通常采用自动或
课件描述超声波探伤仪的原理及波形显示图
压电晶片
二、探伤仪检测螺栓孔及伤损的波形显示
左图为探伤仪在钢轨推行 时，探头声束角度的发出:
右图为探头声束发射角度在 钢轨上的示意图:
G探头
I探头
H探头
下图红色虚线内为螺栓孔在荧光屏上面出现的波形显示图:
其余探头的波形 显示图
下图为螺孔斜裂纹及波形显示图：
受螺栓孔阻挡无法探测
三、焊缝探伤仪0°探头探测伤损的波形显示
描述超声波探伤仪的原理及波形显示图
钢轨探伤仪 探头 钢轨
一、超声波探伤的原理
超声波探伤是探伤仪利用超声能透入钢轨材质的深处，超声波声
束由探头发出通至钢轨内部遇到缺陷与钢轨底面时分别产生反射 波，在荧光屏上形成波形显示（波束与缺陷越接近横向垂直时， 反射效果越好，波形显示越明显，反之纵向时，显示效果越弱）， 从而判断缺陷的位置与大小。 探头又称换能器，由电能激励压电晶片产生机械振动，从而产生机械 能，发出声束。
请看下面左侧的图片，分析一下会有波形显示吗？
注意：波束与缺陷越接近垂直时，反射效果
越好，波形显示越明显。
下图为上图的波形显示图：
Байду номын сангаас
所以当伤损缺陷与声束同向 而不垂直时，探伤仪对伤损 缺陷的检出能力是最差的！
五、伤损实例图
六、超声波探伤的优、缺点
优点：
u 不破坏工件内部； u 检出能力强； u 显示效果佳等等。
由于钢轨焊缝中伤损不同角度发展的多样性，所以为了更 好的发现伤损缺陷，设计院把探头里的晶片按角度也设计 为很多种，如0°、37°、45°、70°等分别应用在探伤仪中。
这里重点讲解0°探头遇见伤损的波形显示。
当伤损位于钢轨中部时，如下图及其示意图：
下图为上述图片的波形显示图：
二、探伤仪检测螺栓孔及伤损的波形显示
左图为探伤仪在钢轨推行 时，探头声束角度的发出:
右图为探头声束发射角度在 钢轨上的示意图:
G探头
I探头
H探头
下图红色虚线内为螺栓孔在荧光屏上面出现的波形显示图:
其余探头的波形 显示图
下图为螺孔斜裂纹及波形显示图：
受螺栓孔阻挡无法探测
三、焊缝探伤仪0°探头探测伤损的波形显示
描述超声波探伤仪的原理及波形显示图
钢轨探伤仪 探头 钢轨
一、超声波探伤的原理
超声波探伤是探伤仪利用超声能透入钢轨材质的深处，超声波声
束由探头发出通至钢轨内部遇到缺陷与钢轨底面时分别产生反射 波，在荧光屏上形成波形显示（波束与缺陷越接近横向垂直时， 反射效果越好，波形显示越明显，反之纵向时，显示效果越弱）， 从而判断缺陷的位置与大小。 探头又称换能器，由电能激励压电晶片产生机械振动，从而产生机械 能，发出声束。
请看下面左侧的图片，分析一下会有波形显示吗？
注意：波束与缺陷越接近垂直时，反射效果
越好，波形显示越明显。
下图为上图的波形显示图：
Байду номын сангаас
所以当伤损缺陷与声束同向 而不垂直时，探伤仪对伤损 缺陷的检出能力是最差的！
五、伤损实例图
六、超声波探伤的优、缺点
优点：
u 不破坏工件内部； u 检出能力强； u 显示效果佳等等。
由于钢轨焊缝中伤损不同角度发展的多样性，所以为了更 好的发现伤损缺陷，设计院把探头里的晶片按角度也设计 为很多种，如0°、37°、45°、70°等分别应用在探伤仪中。
这里重点讲解0°探头遇见伤损的波形显示。
当伤损位于钢轨中部时，如下图及其示意图：
下图为上述图片的波形显示图：
超声波探伤教学课件
缺陷检测
通过观察超声波图像中的缺陷信 号，判断缺陷的位置和大小。
材料结构
超声波图像可以显示材料的内部 结构特征，如晶粒结构和组织。
厚度测量
通过测量超声波信号的传播时间， 确定材料的厚度。
超声波探伤实验操作
1 样品准备
准备被测件，并确保表面平整干净。
2 超声波仪器设置
调整超声波探伤仪器的参数和探头，以适应 实验需求。
超声波探伤教学课件
欢迎来到超声波探伤教学课件！在本课程中，我们将深入探讨超声波探伤的 原理、分类和在工业检测中的应用，以及超声波探伤方法、图像解读和实验 操作的相关内容。
超声波探伤的原理
通过超声波的传播和反射来检测材料内部的缺陷和结构特征。超声波的频率 和波速可以提供对材料性质的详细信息。
超声波探伤的分类
管道和容器检测
通过超声波探测管道和容器 的内部缺陷，有效预防泄漏 和事故。
超声波探伤方法的讲解
1
直接法
将探测器直接接触在被测件上，适用于厚度测量和缺陷检测。
2
浸泡法
将被测件浸泡在液体中，通过液体传播超声波，适用于复杂形状的工件。
3
干扫法
探测器离开被测件表面一定距离，适用于大型工件和高温环境。
超声波探伤号峰值的大小来判断缺陷。
2 波形分析
通过分析超声波信号的波形形状来识别缺陷。
3 声能谱分析
通过分析超声波信号的频谱特征来检测材料缺陷。
超声波探伤在工业检测中的应用
金属材料检测
超声波探伤广泛应用于金属 材料的缺陷检测，如焊接、 铸造和锻造。
混凝土结构评估
超声波探伤可用于评估混凝 土结构的质量和健康状况， 如桥梁和建筑物。
3 探测信号分析
《超声波探测》课件
引导穿刺
在超声波的引导下，医生可以对病变部位进行精确的穿刺，提高 诊断的准确性。
工业无损检测
检测材料缺陷
超声波可以检测材料内部是否存在裂纹、气孔等缺陷，确保产品 质量。
检测焊接质量
在焊接过程中，超声波可以检测焊缝的质量，确保焊接牢固可靠。
检测复合材料
对于复合材料，超声波可以检测其内部结构是否均匀，是否存在分 层等现象。
对于液体和气体，超声波的传播特性较差，不适用于此类物质
的探测。
对温度和压力敏感
03
超声波的传播速度会受到温度和压力的影响，因此在使用时需
要注意环境条件。
04
超声波探测的实际应用
医学超声波探测
诊断胎儿发育
通过超声波探测，医生可以观察胎儿的发育情况，判断是否存在 异常。
检测肿瘤
超声波可以用于检测人体内的肿瘤，帮助医生制定治疗方案。
超声波探测系统的优缺点
实时性高
可以实时获取探测结果，方便快捷。
成本低廉
相对于其他检测方法，超声波探测系统的成 本较低。
操作简便
通常不需要特殊的技术人员，操作简单方便 。
超声波探测系统的优缺点
对金属材料穿透性差
01
对于金属材料，超声波的穿透能力较差，可能无法得到理想的
探测结果。
对液体和气体不适用
02
可分为单探头超声波探测系统、双探 头超声波探测系统、多探头超声波探 测系统等。
按应用领域分类
可分为医用超声波探测系统、工业超 声波探测系统、科学超声波探测系统 等。
超声波探测系统的优缺点
穿透性强
能够穿透大多数非金属材料，如人体 组织、木材、塑料等。
无损检测
对被检测物体不会造成损伤，适用于 许多领域。
在超声波的引导下，医生可以对病变部位进行精确的穿刺，提高 诊断的准确性。
工业无损检测
检测材料缺陷
超声波可以检测材料内部是否存在裂纹、气孔等缺陷，确保产品 质量。
检测焊接质量
在焊接过程中，超声波可以检测焊缝的质量，确保焊接牢固可靠。
检测复合材料
对于复合材料，超声波可以检测其内部结构是否均匀，是否存在分 层等现象。
对于液体和气体，超声波的传播特性较差，不适用于此类物质
的探测。
对温度和压力敏感
03
超声波的传播速度会受到温度和压力的影响，因此在使用时需
要注意环境条件。
04
超声波探测的实际应用
医学超声波探测
诊断胎儿发育
通过超声波探测，医生可以观察胎儿的发育情况，判断是否存在 异常。
检测肿瘤
超声波可以用于检测人体内的肿瘤，帮助医生制定治疗方案。
超声波探测系统的优缺点
实时性高
可以实时获取探测结果，方便快捷。
成本低廉
相对于其他检测方法，超声波探测系统的成 本较低。
操作简便
通常不需要特殊的技术人员，操作简单方便 。
超声波探测系统的优缺点
对金属材料穿透性差
01
对于金属材料，超声波的穿透能力较差，可能无法得到理想的
探测结果。
对液体和气体不适用
02
可分为单探头超声波探测系统、双探 头超声波探测系统、多探头超声波探 测系统等。
按应用领域分类
可分为医用超声波探测系统、工业超 声波探测系统、科学超声波探测系统 等。
超声波探测系统的优缺点
穿透性强
能够穿透大多数非金属材料，如人体 组织、木材、塑料等。
无损检测
对被检测物体不会造成损伤，适用于 许多领域。
超声波探伤教学课件
国家标准
国家标准定义
国家标准是由国家权威机构（如国家质量监督检验检疫总局）发布， 对全国范围内通用的技术要求和规范。
主要内容
涉及超声波探伤的原理、设备要求、操作流程、结果解读等方面， 是制定其他标准的基础。
重要性
为行业提供统一的技术指导，确保探伤结果的准确性和可靠性。
行业标准
行业标准定义
行业标准是由相关行业协会或组织制定，适用于特定 行业的标准。
案例二：复合材料超声波探伤
01
总结词
复合材料超声波探伤是近年来 发展迅速的领域之一，主要检 测复合材料内部的缺陷和损伤 。
02
详细描述
复合材料超声波探伤通常采用 脉冲反射法和透射法，通过发 射超声波到复合材料中，当遇 到缺陷或损伤时，超声波会反 射回来或透射出去，从而检测 出缺陷或损伤的位置和大小。
耦合剂
耦合剂是用于在探头和被检测物 体之间传递超声波信号的介质， 其作用是减少声能损失和提高回
波信号的清晰度。
耦合剂的种类和特性应根据被检 测物体的材质、表面状态以及探
头的类型等因素进行选择。
在使用耦合剂时，应注意其清洁 度和保存方式，避免对探伤结果
产生不良影响。
03
超声波探伤技术
纵波探伤
总结词
利用超声波在介质中传播时遇到界面或缺陷 会发生反射和散射的原理，通过接收和分析 这些反射和散射信号来判断材料内部的缺陷 和异常。
超声波探伤应用
广泛应用于各种材料的检测，如金属、陶瓷 、玻璃、复合材料等，尤其在工业生产和质 量控制中具有重要的应用价值。
超声波探伤的原理
超声波的传播速度
01
在同一种介质中，超声波的传播速度是恒定的，不同介质中声
超声波探伤ppt课件
c =f λ
表3－1 几中材料的声学特性
材料 钢 CL (m/s) 58805950 Cs (m/s) 1.25MHz 3230 4.7 λL (mm) 2.5MHz 2.36 5MHz 1.18
铝
有机玻 璃 空气
6260
2720 344
3080
1460
5.0
2.18
2.53
1.09
1.26
0.55
3.15 CSK-IB试块
其主要用途： 1）利用R100圆弧面测定斜探头入射点和前 沿长度，利用Φ50孔的反射波测定斜探头折 射角值。 2)校验探伤仪水平线性和垂直线性 3)利用Φ1.5横孔的反射波调整探伤灵敏度 利用R100圆弧面调整探测范围
L 介质
γL
γs
L2 S2
3.7有耦合剂的反、折射
② 横波入射到钢/空气界面将 会产生反射纵横波
L 有机玻璃 α3m S 钢 L 空气 3.8 α3m示意图
α3m＝33.2o
⑶ 聚焦
五、超声波的衰减
随着声程的增加，超声波的能量逐渐减弱的现象
1 衰减的原因
⑴散射引起的衰减 超声波遇到尺寸与波长可比的障碍物，并因此而产生球 面波的现象称为超声波的散射。
所谓衰减系数是因散射和吸收而导致的平面波声 能损耗程度的常数 在金属材料的超声波探伤中，主要考虑散射引起 的衰减，其规律为：
px=poe-αx
px－－离压电晶片表面为X处的声压。 po－－超声波原始声压 e—自然对数的底 α－金属材料的（散射）衰减系数
x –超声波在材料中传播的距离
研究指出：散射衰减系数α根据晶粒大小（d） 与波长（λ）之比分为三种：
3.6超声波纵波倾斜入射时的反射与折射（Z1＜Z2）
《超声探伤方法讲义》课件
《超声探伤方法讲义 》ppt课件
目 录
• 超声探伤基础 • 超声探伤设备与技术 • 超声探伤标准与规范 • 超声探伤案例分析 • 超声探伤的未来发展
01
超声探伤基础
超声波的特性
超声波的频率
超声波的波形
高于20kHz，是一种人耳无法听到的 声波。
有多种波形，如纵波、横波、表面波 等。
超声波的传播速度
超声探伤设备
超声波探头
用于产生和接收超声波，是超声探伤系统的核心部件。
超声波信号处理系统
用于处理和放大超声波信号，提取有用的信息。
显示和记录设备
用于显示和记录检测结果，便于分析和存档。
超声探伤技术
脉冲反射法
通过发射脉冲信号并检测反射回 来的信号，分析回波时间、幅度 等信息，判断缺陷的存在和大小
。
国外标准与规范
国际上，如美国、欧洲等国家和地区也制定了相应的超声探 伤标准和规范，如美国的ASTM系列标准和欧洲的EN系列标 准。这些标准和规范在国际上具有较高的认可度和影响力。
标准与规范的应用
实际操作中的应用
超声探伤的标准和规范在实际操作中具有重要的指导意义。检测人员需遵循相 关标准和规范，正确选用仪器、探头，设置合理的参数，以确保检测结果的准 确性和可靠性。
无损检测
在不影响材料性能的前提 下，对材料进行全面或局 部的检测，确保材料的质 量和可靠性。
03
超声探伤标准与规范
国内外标准与规范
国内标准与规范
我国在超声探伤领域制定了一系列的标准和规范，如《金属 材料超声探伤方法》、《压力容器无损检测》等。这些标准 和规范为国内的超声探伤工作提供了指导和依据。
国际交流与合作
加强国际交流与合作，借鉴国外先进的标准和规范，也是促进我国超声探伤领域 发展的重要途径。通过参与国际标准的制定和修订，可以提高我国在该领域的国 际地位和影响力。
目 录
• 超声探伤基础 • 超声探伤设备与技术 • 超声探伤标准与规范 • 超声探伤案例分析 • 超声探伤的未来发展
01
超声探伤基础
超声波的特性
超声波的频率
超声波的波形
高于20kHz，是一种人耳无法听到的 声波。
有多种波形，如纵波、横波、表面波 等。
超声波的传播速度
超声探伤设备
超声波探头
用于产生和接收超声波，是超声探伤系统的核心部件。
超声波信号处理系统
用于处理和放大超声波信号，提取有用的信息。
显示和记录设备
用于显示和记录检测结果，便于分析和存档。
超声探伤技术
脉冲反射法
通过发射脉冲信号并检测反射回 来的信号，分析回波时间、幅度 等信息，判断缺陷的存在和大小
。
国外标准与规范
国际上，如美国、欧洲等国家和地区也制定了相应的超声探 伤标准和规范，如美国的ASTM系列标准和欧洲的EN系列标 准。这些标准和规范在国际上具有较高的认可度和影响力。
标准与规范的应用
实际操作中的应用
超声探伤的标准和规范在实际操作中具有重要的指导意义。检测人员需遵循相 关标准和规范，正确选用仪器、探头，设置合理的参数，以确保检测结果的准 确性和可靠性。
无损检测
在不影响材料性能的前提 下，对材料进行全面或局 部的检测，确保材料的质 量和可靠性。
03
超声探伤标准与规范
国内外标准与规范
国内标准与规范
我国在超声探伤领域制定了一系列的标准和规范，如《金属 材料超声探伤方法》、《压力容器无损检测》等。这些标准 和规范为国内的超声探伤工作提供了指导和依据。
国际交流与合作
加强国际交流与合作，借鉴国外先进的标准和规范，也是促进我国超声探伤领域 发展的重要途径。通过参与国际标准的制定和修订，可以提高我国在该领域的国 际地位和影响力。
超声波探伤完整2ppt课件
电源
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14
主要组成部分及作用 ➢ 同步电路： ➢ 扫描电路： ➢ 发射电路： ➢ 接收电路： ➢ 显示电路： ➢ 电源：
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同步电路 产生数十至数千个脉冲， 触发探伤仪扫描电路和发射电路
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扫描电路
产生锯齿波电压，加在示波管水平偏转板 上
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发射电路
产生几百至上千伏的电脉冲，加于发 射探头，激励压电晶片振动，发射超声波
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三、探头种类 和结构
直探头 斜探头 表面波探头 双晶探头 聚焦探头 高温探头 、电磁探头……
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探头种类 和结构
直探头用于发射和接收纵波，主 要用于探测与探测面平行的缺陷， 如板材、锻件探伤等。
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探头种类 和结构
斜探头可分为纵波斜探头、横波斜探头和表面波斜探头，常用的是横 波斜探头。
CSK-ⅡA、 CSK-ⅢA、CSK-ⅣA
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对比试块
对比试块是用于检测校准的试块；
对比试块的外形尺寸应能代表被检工 件的特征，试块厚度应与被检工件的 厚度相对应。如果涉及到两种或两种 以上不同厚度部件焊接接头进行检测 时，试块的厚度由其最大厚度来确定。
直径为D的圆形晶片激发波长为的超声波时 的半扩散角表示为θ=70λ/D(度)
边长为a的正方晶片激发波长为超声波时的 半扩散角表示为 θ=57λ/a(度)
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5
θ0
副瓣
12 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
超声波探伤(00002)ppt课件
齿轮检测探头分布图
2018/11/22 10
1．齿顶面入射检测
齿顶面入射检测主要是探测每个轮齿内部的缺陷，由于轮齿是顶部到
齿根为近似梯形。
图2 齿顶面入射检测轮齿内部示意图 因此若采用纵波垂直入射只能检测每个轮齿内部的检测2区的那一部分如图b2所 示。为了对1区、3区检测需采用纵波小入射角斜入射检测，如图 (a)、(c)所示。通 过三种入射角度的超声纵波检测，将完整地探知每个轮齿内部的缺陷。
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6
射线探伤也可以实现齿轮检测，但是辐射生物效 应对人体有一定的伤害，而且检验成本较高，操 作不便。 与涡流探伤、磁粉探伤、射线探伤相比，超声波 探伤方法具有指向性好、高灵敏度、性能稳定、 不受电磁干扰的特点，目前在裂纹探伤方面有广 泛的应用。
2018/11/22
7
一种齿轮缺陷超声自动检测系统的简介
13
超声波检测原理：
超声波无损智能检测是利用材料及其缺陷的声学性能差
异对超声波传播波形反射情况和穿透时间的能量的影响 变化来检验材料内部缺陷的无损检测方法。
201的数
目及探头接触方式来分类。按显示方式分类，有A型显示、B 型显示和C型显示；按波型分类，有纵波法、横波法、表面波 法和板波法；按探头数目分类，有单探头法、双探头法和多 探头法；按耦合方式分类，有接触法和液浸法；按入射角度 分类，有直射声束法和斜射声束法。按原理分类，有脉冲反 射法、穿透法和共振法；
查磨削裂纹的
2018/11/22
4
齿轮传动过程中产生的缺陷
齿轮在传动过程中出现的缺陷一般表现为：啮合齿轮
副磨损、断齿、轮毂孔和键槽磨损、齿圈和轮幅开裂 等。
其中大部分缺陷都是从齿轮内部或表面的微小裂纹开
超声波探伤法ppt
本 节 内 容
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超声波探伤的定义 超声波探伤的原理 超声波探伤常用波型及应用 超声波探伤的优缺点 探伤方法的分类 超声波探伤仪
一、超声波探伤的定义
超声波探伤是利用材料及其缺陷的声学 性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透 时间的能量变化来检验材料内部缺陷的无损 检测方法。
二、超声波探伤的原理
超声波探伤是利用超声能透入金属或非 金属材料的深处，并由一截面进入另一截面 时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件 缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由 探头通至材料内部，遇到缺陷与零件底面时 就分别发生反射波，在荧光屏上形成脉冲波 形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大 小。
超声波检测原理图
三、超声波探伤的优缺点
4.超声波探伤仪的应用及应用前景
（1）超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤 仪器，可以疾速、方便、无伤害、正确地进行工件 外部多种缺陷（裂纹、蓬松、气孔、搀杂等）检测、 定位、评价和诊断。 （2）它可以用于试验室，也能够广泛地应用在 制造业、钢铁冶金业、金属加工业、化工业等需要 缺陷检测和质量控制的领域，还广泛应用于航空航 天、铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检 查与寿命评估。它是无损检测行业的必备设备。
五、探伤方法的分类
1.按原理分类可分为脉冲反射法、穿透法和共振法。 2.按波形分类，可分为纵波法、横波法、表面波法、 板波法、爬波法等。
3.按探头数目分类，可分为单探头法，双探头法，多 探头法。 4.按探头接触方式分类，可分为直接接触法，液浸法。
1.原理：超声波在被检测材料中传播时,材料的声学 特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的 影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测了解 材料性能和结构变化。 2.分类：按缺陷显示方式分类，超声波探伤仪分为 三种，A型，B型，C型。 3.作用： 超声波探伤仪的作用是产生电振荡并加于 换能器（探头）上，激励探头发射超声波，同时将 探头送回的电信号进行放大，通过一定方式显示出 来，从而得到被探工件内部有无缺陷及缺陷位置和 大小等信息。
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超声波探伤的定义 超声波探伤的原理 超声波探伤常用波型及应用 超声波探伤的优缺点 探伤方法的分类 超声波探伤仪
一、超声波探伤的定义
超声波探伤是利用材料及其缺陷的声学 性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透 时间的能量变化来检验材料内部缺陷的无损 检测方法。
二、超声波探伤的原理
超声波探伤是利用超声能透入金属或非 金属材料的深处，并由一截面进入另一截面 时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件 缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由 探头通至材料内部，遇到缺陷与零件底面时 就分别发生反射波，在荧光屏上形成脉冲波 形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大 小。
超声波检测原理图
三、超声波探伤的优缺点
4.超声波探伤仪的应用及应用前景
（1）超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤 仪器，可以疾速、方便、无伤害、正确地进行工件 外部多种缺陷（裂纹、蓬松、气孔、搀杂等）检测、 定位、评价和诊断。 （2）它可以用于试验室，也能够广泛地应用在 制造业、钢铁冶金业、金属加工业、化工业等需要 缺陷检测和质量控制的领域，还广泛应用于航空航 天、铁路交通、锅炉压力容器等领域的在役安全检 查与寿命评估。它是无损检测行业的必备设备。
五、探伤方法的分类
1.按原理分类可分为脉冲反射法、穿透法和共振法。 2.按波形分类，可分为纵波法、横波法、表面波法、 板波法、爬波法等。
3.按探头数目分类，可分为单探头法，双探头法，多 探头法。 4.按探头接触方式分类，可分为直接接触法，液浸法。
1.原理：超声波在被检测材料中传播时,材料的声学 特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的 影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测了解 材料性能和结构变化。 2.分类：按缺陷显示方式分类，超声波探伤仪分为 三种，A型，B型，C型。 3.作用： 超声波探伤仪的作用是产生电振荡并加于 换能器（探头）上，激励探头发射超声波，同时将 探头送回的电信号进行放大，通过一定方式显示出 来，从而得到被探工件内部有无缺陷及缺陷位置和 大小等信息。
超声波探伤教学课件
整理课件
2、细长棒中的纵波声速CLb 在细长棒中(棒径d≤λ)轴向传播的纵
波声速与无限大介质中纵波声速不同，细 长棒中的纵波声速为：。
整理课件
3、声速与温度、应力、均匀性的关系 1）一般固体中的声速随介质温度升高而降低。
2）固体介质的应力状况对声速有一定的影响， 一般应力增加，声速增加，但增加缓慢。
应用
质点振
动方向 固、液、 钢板、
平行于 气体介 锻件探
波传播 质
方向
伤等
质点振 动方向 垂直于 波传播
方向
固体介 质
焊缝、 钢管探
伤等
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
固体介 钢管探 质 伤等
整理课件
第三节 超声波的传播速度
一、固体介质中的纵波、横波与表面波声速 1、固体介质不仅能传播纵波，而且可
整理课件
2、谐振动 1）定义：最简单最基本的直线振动称为谐振动。 2）特点： （1）回复力大小与位移成正比，方向总指向平衡位置。 （2）振幅不变，为自由振动，其频率为固有频率。 （3）物体做谐振动时，只有弹性力或重力做功，其它 力不做功，符合机械能守恒的条件，因此谐振物体的能 量遵守机械能守恒。在平衡位置时动能最大势能为零， 在位移最大位置时势能最大动能为零，其总能量保持不 变。
3）固体材料组织均匀性对声速的影响在铸铁 中表现较为突出。铸铁表面与中心，由于冷却速 度不同而具有不同的组织，表面冷却快，晶粒细， 声速大；中心冷却慢，晶粒粗，声速小。此外， 铸铁中石墨含量和尺寸对声速也有影响，石墨含 量和尺寸增加，声速减少。
整理课件
二、板波声速 1、由于板波传播时受到上下板面的影响，因此板波声速与
4、实际探伤中，若是频率单一的连续波，那么板波声速就 是相速度；若是脉冲波，那么板波声速就是群速度。
2、细长棒中的纵波声速CLb 在细长棒中(棒径d≤λ)轴向传播的纵
波声速与无限大介质中纵波声速不同，细 长棒中的纵波声速为：。
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3、声速与温度、应力、均匀性的关系 1）一般固体中的声速随介质温度升高而降低。
2）固体介质的应力状况对声速有一定的影响， 一般应力增加，声速增加，但增加缓慢。
应用
质点振
动方向 固、液、 钢板、
平行于 气体介 锻件探
波传播 质
方向
伤等
质点振 动方向 垂直于 波传播
方向
固体介 质
焊缝、 钢管探
伤等
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
固体介 钢管探 质 伤等
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第三节 超声波的传播速度
一、固体介质中的纵波、横波与表面波声速 1、固体介质不仅能传播纵波，而且可
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2、谐振动 1）定义：最简单最基本的直线振动称为谐振动。 2）特点： （1）回复力大小与位移成正比，方向总指向平衡位置。 （2）振幅不变，为自由振动，其频率为固有频率。 （3）物体做谐振动时，只有弹性力或重力做功，其它 力不做功，符合机械能守恒的条件，因此谐振物体的能 量遵守机械能守恒。在平衡位置时动能最大势能为零， 在位移最大位置时势能最大动能为零，其总能量保持不 变。
3）固体材料组织均匀性对声速的影响在铸铁 中表现较为突出。铸铁表面与中心，由于冷却速 度不同而具有不同的组织，表面冷却快，晶粒细， 声速大；中心冷却慢，晶粒粗，声速小。此外， 铸铁中石墨含量和尺寸对声速也有影响，石墨含 量和尺寸增加，声速减少。
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二、板波声速 1、由于板波传播时受到上下板面的影响，因此板波声速与
4、实际探伤中，若是频率单一的连续波，那么板波声速就 是相速度；若是脉冲波，那么板波声速就是群速度。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
例如：石英又称 SiO2 ，它是一种 单晶三角晶体。具 有 3 个 极 化 轴 （ X1， X2，X3） 和 1 个 光 轴。
超声波探头
二、压电效应超声波探头二、压电效应压电效 应机理
应力
正压电效应 逆压电效应
超声波探头
电场
正压电效和逆 压电效应统称 压电效应。
超声波探头
三、探头结构组成
探头组成： 压电晶片、阻尼块、 外壳、电极、保护膜 （斜锲）、调谐线圈
压电晶片：实现声电相互转换； 阻尼块：吸收声能加大阻尼； 外壳：保护固定内部原件； 电极：实现晶片和电缆连接； 保护膜、斜锲：保护晶片、波形转换； 调谐线圈：实现探头与仪器最佳匹配。
四、探头种类
超声波探头
直探头－单晶片,双晶片,聚焦直探头
探 头
斜探头－横波探头,表面波探头
种 可变角探头 类
❖ 其它探头－充水探头,涡流超声探头,薄膜探头（资料来源：安
直探头 园晶片直径20ｍｍ 钛酸钡陶瓷 频率2.5MHz
5 P 6×6 Ｋ 3 Ｋ值为3
Ｋ表示折射角 矩形晶片6×6ｍｍ 钛酸铅陶瓷 频率5MHz
❖ （资料来源：安赛斯（中国）有限公司，获取更多资料，请登录安赛斯官网）
超声波探头
四、探头种类
超声波探头
聚焦探头特点: 具有良好的方向 性适用于探测曲 面零件与晶片垂 直方向上一定深 度的缺陷。
五、探头表示方法
超声波探头
五、探头表示方法
超声波探头
五、探头表示方法
超声波探头
基本频率 晶片材料 晶片尺寸 探头种类 特征
晶片材料表示法
压电材料 代号
锆钛酸铅陶瓷 Ｐ
钛酸钡陶瓷 Ｂ
超声波探伤原理详解课件
超声波探头
超声波探头
❖ 教学目的：了解超声波探头发射和接受超声波机理，掌握超声波探 头种类和结构特点。（资料来源：安赛斯（中国）有限公司，获取更多资料，
请登录安赛斯官网）
超声波探头
一、超声波探头功用
探伤用超声波是一种频率高达几百千 赫到几兆赫的高频脉冲弹性波。
探头 缺陷
Ｔ ＦＢ
钛酸铅陶瓷 Ｔ
铌酸锂单晶 Ｌ
碘酸锂单晶 Ｉ
石英单晶
Ｑ
其它压电材料 Ｎ
探头种类表达法
探头名称
代号
直探头
Ｚ
斜探头（用Ｋ表示） Ｋ
斜探头（折射角表示） Ｘ
联合双探头（分割探头）FG
水浸探头
SJ
表面波探头
BM
可变角探头
KB
五、探头表示方法
超声波探头
基本频率 晶片材料 晶片尺寸 探头种类 特征
2.5 Ｂ 20 Ｚ
四、探头种类
超声波探头
双晶探头特点: •双晶片声场重叠区域灵敏度最高,一般用于定向定位检测；
❖ •探测深度较小；•检测灵敏度高较。（资料来源：安赛斯（中国）有限公司，
获取更多资料，请登录安赛斯官网）
四、探头种类
可变角探头特点: 晶片产生超声波 的入射方向可以 改变。一个探头 可进行多个方向 上探测，是一种 多功能探头。
零件
显示器
超声波探头
一、超声波探头功用
电信号→探头→超声波→零件－－超声波发射； 零件内超声波→探头→电信号－－超声波接收；
探头 电信号
超声波
❖ 探头功用：是一种可逆的声电转换元件。在探伤中起发射和接收 高频脉冲弹性波作用。（资料来源：安赛斯（中国）有限公司，获取更多资
料，请登录安赛斯官网）
二、压电效应
赛斯（中国）有限公司，获取更多资料，请登录安赛斯官网）
四、探头种类
超声波探头
直探头特点: •适用于探测晶片 正下方与声束方向 垂直的缺陷； •探测深度较大,适 用范围较广； •检测灵敏度高。
四、探头种类
超声波探头
斜探头特点: •适合探测探头斜下方不同角度方向的缺陷； •探测深度较小,适用直探头难以探测的部位； •检测灵敏度较高。
超声波探头
二、压电效应超声波探头二、压电效应压电效 应机理
应力
正压电效应 逆压电效应
超声波探头
电场
正压电效和逆 压电效应统称 压电效应。
超声波探头
三、探头结构组成
探头组成： 压电晶片、阻尼块、 外壳、电极、保护膜 （斜锲）、调谐线圈
压电晶片：实现声电相互转换； 阻尼块：吸收声能加大阻尼； 外壳：保护固定内部原件； 电极：实现晶片和电缆连接； 保护膜、斜锲：保护晶片、波形转换； 调谐线圈：实现探头与仪器最佳匹配。
四、探头种类
超声波探头
直探头－单晶片,双晶片,聚焦直探头
探 头
斜探头－横波探头,表面波探头
种 可变角探头 类
❖ 其它探头－充水探头,涡流超声探头,薄膜探头（资料来源：安
直探头 园晶片直径20ｍｍ 钛酸钡陶瓷 频率2.5MHz
5 P 6×6 Ｋ 3 Ｋ值为3
Ｋ表示折射角 矩形晶片6×6ｍｍ 钛酸铅陶瓷 频率5MHz
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超声波探头
四、探头种类
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聚焦探头特点: 具有良好的方向 性适用于探测曲 面零件与晶片垂 直方向上一定深 度的缺陷。
五、探头表示方法
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基本频率 晶片材料 晶片尺寸 探头种类 特征
晶片材料表示法
压电材料 代号
锆钛酸铅陶瓷 Ｐ
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一、超声波探头功用
探伤用超声波是一种频率高达几百千 赫到几兆赫的高频脉冲弹性波。
探头 缺陷
Ｔ ＦＢ
钛酸铅陶瓷 Ｔ
铌酸锂单晶 Ｌ
碘酸锂单晶 Ｉ
石英单晶
Ｑ
其它压电材料 Ｎ
探头种类表达法
探头名称
代号
直探头
Ｚ
斜探头（用Ｋ表示） Ｋ
斜探头（折射角表示） Ｘ
联合双探头（分割探头）FG
水浸探头
SJ
表面波探头
BM
可变角探头
KB
五、探头表示方法
超声波探头
基本频率 晶片材料 晶片尺寸 探头种类 特征
2.5 Ｂ 20 Ｚ
四、探头种类
超声波探头
双晶探头特点: •双晶片声场重叠区域灵敏度最高,一般用于定向定位检测；
❖ •探测深度较小；•检测灵敏度高较。（资料来源：安赛斯（中国）有限公司，
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四、探头种类
可变角探头特点: 晶片产生超声波 的入射方向可以 改变。一个探头 可进行多个方向 上探测，是一种 多功能探头。
零件
显示器
超声波探头
一、超声波探头功用
电信号→探头→超声波→零件－－超声波发射； 零件内超声波→探头→电信号－－超声波接收；
探头 电信号
超声波
❖ 探头功用：是一种可逆的声电转换元件。在探伤中起发射和接收 高频脉冲弹性波作用。（资料来源：安赛斯（中国）有限公司，获取更多资
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二、压电效应
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四、探头种类
超声波探头
直探头特点: •适用于探测晶片 正下方与声束方向 垂直的缺陷； •探测深度较大,适 用范围较广； •检测灵敏度高。
四、探头种类
超声波探头
斜探头特点: •适合探测探头斜下方不同角度方向的缺陷； •探测深度较小,适用直探头难以探测的部位； •检测灵敏度较高。