超声检测技术
超声检测的工艺
06
实际应用案例分析
金属材料超声检测案例
总结词：高效准确
详细描述：金属材料超声检测通常采用脉冲反射法，通过发射超声波到金属材料中，然后接收反射回 的波进行分析。这种方法能够高效准确地检测金属材料内部的缺陷和异常，如裂纹、气孔和夹杂物等 。
金属材料超声检测案例
总结词：广泛应用
详细描述：金属材料超声检测广泛应用于航空航天、汽车、船舶、石油化工等领域。通过超声检测，可以确保金属材料的质 量和安全性，提高产品的可靠性和稳定性。
超声检测具有非破坏性、高灵敏度、高分辨率和高效率等优点，广泛应用于航空 航天、汽车、船舶、电子、医疗等领域。
超声检测的原理
超声波在介质中传播时，遇到不同介质 或结构的变化，会产生反射、折射和散
射等物理现象。
超声检测通过发射一定频率和波长的超 超声检测的原理基于声学原理和信号处
声波到被检测材料中，接收并分析反射 理技术，通过对回波信号的处理和分析，
探头使用前的校准
确保探头性能稳定，提高检测结果的准确性。
超声检测耦合剂的选择与使用
耦合剂的作用
用于消除探头与检测对象之间 的空气，提高超声波的传递效
率。
耦合剂的种类
包括机油、水、甘油等，根据 不同的检测对象和环境选择合 适的耦合剂。
耦合剂的使用量
适量使用耦合剂，避免过多或 过少影响检测结果。
耦合剂的清洁与更换
超声检测的工艺
• 超声检测概述 • 超声检测设备与工具 • 超声检测工艺流程 • 不同材料的超声检测工艺 • 超声检测的优缺点与未来发展 • 实际应用案例分析
01
超声检测概述
超声检测的定义
超声检测是一种无损检测技术，利用超声波在材料中传播的特性，通过接收和分 析反射、折射和散射的回波信号，对材料的内部结构、缺陷、厚度等进行检测和 评估。
4.通用超声波检测技术
15
二、双晶探头脉冲反射法：
1．方法简介：双晶探头脉冲反射法利用两个晶片一发一 收，可以在很大程度上克服直探头反射法盲区的影响。其检测 原理见图4-6。
2．波形显示情况：采用双探头检测时，虽然探头中的两 个晶片用隔声层隔开，仍能接收到少量界面处直接反射的声波 （S），但其幅度通常较低。无缺陷时接收的第一个较高幅度的 回波应为底面回波（B），如图4-6（a）。如存在缺陷，缺陷 回波位于界面回波（S）和底面回波（B）之间，如图4-6（b）。
工件中无缺陷，超声波从工件底面的反射波，一部分能量被探头
接收使示波屏上产生一次回波(B1)，另一部分能量又从探测面折
回底面再被探头接收，得到二次回波B2，如此往复多次，直至声
能损耗完为止，使示波屏上出现的多次底波高度依次递减(如图4-
4a)；如果工件中存在吸收性的缺陷，由于缺陷的反射和散射增加
了声能的损耗，从而使底波次数减少(如图4-4b)；另一方面，缺
CL=2.73×103m/s)，根据折射定律，当工件材料为钢时(纵波速度 CL=5.9×103m/s,横波速度CS=3.23×103m/s)，可得第一临界角
αⅠ为27.6°, 第二临界角αⅡ为57.8°,当入射角在这两个角度之间时，
可在工件中呈现单一横波。通常检测所用横波折射角为38°∽80°之
间。如图4-7所示，横波斜射声束检测时，声束在上下表面间反射
形成W形路径。如果声波在前进中没有遇到障碍，声波不会返回，
A扫描显示除发射脉冲T外无其它回波。当声束路径中遇到缺陷时，
反射回波将出现在相应的声程位置处。
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图4-7 斜射声束横波接触法平板检测 图4-8 横波水浸法管材检测
超声检测技术 ppt课件
1 超声检测的基础知识
优点：
✓ 适用于金属、非金属、复合材料等材料及制件的无损评价； ✓ 穿透力强，可对较大厚度范围（如，几米长的钢锻件）的试
件内部缺陷进行检测； ✓ 灵敏度高，可检测很小的缺陷； ✓ 可较准确地测定缺陷的深度位置； ✓ 设备轻便，对人体及环境无害，可作现场检测。
6
1 超声检测的基础知识
互作用，使其传播方向或特征改变； ③ 改变后的超声波有通过检测设备被检测到，并对其
进行分析处理； ④ 根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内部
存在的缺陷的特征。
4
1 超声检测的基础知识
用于发现缺陷并进行评估的基本信息：
✓ 来自材料内部各种不连续的反射信号的存在及其幅度； ✓ 入射信号与接收信号之间的声传播时间； ✓ 声波通过材料以后能量的衰减。
3）能量高 超声检测的工作频率远高于声波的频率，超声 波的能量远大于声波的能量。
4）遇有界面时，将产生反射、折射和波型的转换。利用超
声波在介质中传播时这些物理现象，经过巧妙的设计，使超声
检测工作的灵活性、精确度得以大幅度提高。
17
1 超声检测的基础知识
四. 超声波的分类
超声波的分类方法很多，主要有：按介质质点的振 动方向与波的传播方向之间的关系分类，即按波型分类； 按波振面的形状分类，即按波形分；按振动的持续时间 分类等。其中，按波型是研究超声波在介质中传播规律 的重要理论依据，将着重讨论。
20
1 超声检测的基础知识
纵波的振动方向垂直于波的传 播方向的波叫横波，用S或T表示。横波的形成是由于 介质质点受到交变切应力作用时， 产生了切变形变， 所以横波又叫做切变波。液体和气体介质不能传播切 应力，只有固体介质能够承受切应力，因而横波只能 在固体介质中传播，不能在液体和气体介质中传播。 横波速度通常为纵波声速的一半。实际检测中常用横 波的主要原因是，通过波型转换，很容易在材料中得 到一个传播方向与表面有一定倾角的单一波型，以对 不平行于表面的缺陷进行检测。
超声检测
超声检测超声检测是一种非侵入式的医学检测技术，它使用高频声波来生成人体内部组织的影像，用以帮助医生准确地诊断疾病。
这项技术在医学领域有着广泛的应用，可以用于检测和评估多种医学情况，如器官病变、肿瘤、异常血流以及妊娠等。
超声检测是一项安全可靠的检测技术，它不会产生任何辐射，因此对患者没有任何伤害。
当患者接受超声检测时，医生会将一种被称为超声探头的设备放置在患者体表上，然后通过向体内发送高频声波来获得组织的影像。
声波在人体内部不断地反射和传播，最终形成一个清晰的图像。
这种图像可以显示出器官和组织的形态、大小、结构以及任何异常。
超声检测技术的广泛应用使其成为医学诊断中必不可少的工具之一。
首先，它可以用于检测器官病变。
通过超声检测，医生可以清楚地看到患者的内脏器官，如心脏、肝脏、肾脏等，以便发现并评估任何异常或病变。
其次，超声检测还可以用于评估肿瘤。
通过测量肿瘤的大小、形状和位置，医生可以判断其是否为恶性肿瘤，并制定合理的治疗方案。
此外，超声检测还可以用于检测异常血流，例如血栓和动脉狭窄等。
妇科是超声检测的重要应用领域之一。
在妊娠期间，超声检测可以用来观察胎儿的发育情况和母体的宫内环境，以及检测任何可能的异常或并发症。
此外，超声检测还可以用于产前筛查和胎儿性别鉴定等。
在产后，超声检测可以用来评估子宫和乳房的情况，帮助医生了解患者的身体恢复情况。
除了医疗领域，超声检测还在其他行业中得到了广泛应用。
例如，在工业生产中，超声检测可以用来检测和评估材料中的缺陷，如裂纹、气泡和杂质等。
此外，超声检测还可以用于检测和评估设备的工作状态，以确保其正常运行。
尽管超声检测在医学和工业领域有着广泛的应用，但它仍然存在一些局限性。
首先，由于声波在体内传播时会受到组织的阻尼和散射，因此在某些情况下可能无法获得清晰的图像。
其次，超声检测对操作者的技术要求较高，需要经过专门培训和经验积累才能获得准确的结果。
此外，由于超声波的频率较高，其穿透能力较差，因此对深部组织的检测有一定的限制。
超声技术的具体应用
超声技术的具体应用
超声技术是一种非侵入性的检测技术，广泛应用于医学、工业、环境、军事等领域。
其主要原理是利用超声波在物质中传播的特性，通过探
头向被检测物体发射超声波，再接收反射回来的信号，通过信号处理
得到被检测物体的内部结构和性质信息。
在医学领域，超声技术是一种常见的无创检查方法，可以用于检测人
体内部器官的形态、结构和功能。
例如，超声心动图可以检测心脏的
大小、形状、收缩和舒张功能等；超声乳腺检查可以检测乳腺肿块、
囊肿等病变；超声产前检查可以检测胎儿的发育情况、胎盘位置等。
此外，超声技术还可以用于引导穿刺、放置导管等操作。
在工业领域，超声技术可以用于检测材料的缺陷、裂纹、疲劳等损伤
情况。
例如，超声波探伤可以检测金属、塑料、陶瓷等材料的内部缺陷；超声波测厚可以测量管道、容器等的壁厚；超声波疲劳检测可以
检测机械零件的疲劳寿命等。
在环境领域，超声技术可以用于检测水、土壤、空气等环境中的污染物。
例如，超声波水质检测可以检测水中的悬浮物、浊度、PH值等；超声波土壤检测可以检测土壤的密度、含水量等；超声波气体检测可
以检测空气中的有害气体浓度等。
在军事领域，超声技术可以用于侦测敌方舰艇、潜艇等目标。
例如，超声波声呐可以探测水下目标的位置、速度等信息；超声波雷达可以探测地面目标的位置、形态等信息。
总之，超声技术具有广泛的应用前景，可以为人类的生产、生活、安全等方面提供重要的技术支持。
超声检查技术PPT课件
图像不清晰
解决方法
调整仪器参数，如增益、深度、焦距等，确 保图像质量清晰
问题二
病灶识别困难
解决方法
加强专业培训，提高对病灶的识别能力，结 合其他影像学检查综合判断
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
妊娠期胎儿的超声检查
通过超声检查技术观察胎儿的生长和 发育情况，诊断胎儿畸形、胎盘异常 等疾病。
妇科肿瘤的超声检查
利用超声检查技术对妇科肿瘤进行检 查，诊断子宫颈癌、卵巢癌等疾病。
盆底功能性疾病的超声检查
通过超声检查技术观察盆底肌肉和器 官的功能状态，诊断尿失禁、子宫脱 垂等疾病。
心血管疾病的超声检查
06 案例分析与实践操作
典型病例的超声检查结果解析
案例一：甲状腺结节
01
02
超声表现：低回声结节，边界清晰，形态规 则，内部回声均匀
诊断结果：良性结节，定期随访
03
04
案例二：乳腺癌
超声表现：形态不规则，边界不清，内部 回声不均匀，后方回声衰减，钙化灶
05
06
诊断结果：恶性病变，建议穿刺活检
实际操作技巧与注意事项
腹部
用于肝脏、胆囊、 胰腺、脾脏等器官 的检查。
妇产科
用于子宫、卵巢、 胚胎等方面的检查。
肌肉骨骼
用于关节、肌肉等 方面的检查。
02 超声检查技术的基本原理
超声波的产生与接收
超声波的产生
通过高频振荡器产生超声波，然 后通过换能器将高频电信号转换 为机械振动，产生超声波。
超声波的接收
通过换能器将反射回来的超声波 转换为电信号，然后通过接收器 接收这些电信号。
高频超声技术
随着高频超声探头的研发和应用， 未来超声检查的分辨率将得到提 高，能够更清晰地显示人体组织 结构。
超声检测技术要求
超声检测技术要求1.1检测人员1.1.1超声检测人员的一般要求应符合NB/T 47013.1的有关规定。
1.1.2超声检测人员应具有一定的金属材料、设备制造安装、焊接及热处理等方面的基本知识，应熟悉被检工件的材质、几何尺寸及透声性等，对检测中出现的问题能作出分析、判断和处理。
1.2检测设备和器材1.2.1仪器和探头产品合格证明超声检测仪器产品质量合格证至少应给出预热时间、低电压报警或低电压自动关机电压、发射脉冲重复频率、有效输出阻抗、发射脉冲电压、发射脉冲上升时间、发射脉冲宽度（采用方波脉冲作为发射脉冲的）以及接收电路频带等主要性能参数；探头应给出中心频率、带宽、电阻抗或静电容、相对脉冲回波灵敏度以及斜探头声束性能（包括探头前沿距离（入射点）、K值（折射角僻）等）主要参数。
1.2.2检测仪器、探头和系统性能1.2.2.1检测仪器采用A型脉冲反射式超声检测仪，其工作频率按-3dB测量应至少包括为0.5MHz〜10MHz频率范围，超声仪器个性能的测试条件和指标要求应满足附录A的要求并提供证明文件，测试方法按68/1 27661.1的规定。
1.2.2.2探头圆形晶片直径一般不应大于40mm,方形晶片任一边长一般不应大于40mm,其性能指标应符合附录B的要求并提供证明文件，测试方式按68/1 27661.2的规定。
1.2.2.3仪器和探头的组合性能1.2.2.3.1仪器和探头的组合性能包括水平线性、垂直线性、组合频率、灵敏度余量、盲区（仅限直探头）和远场分辨力。
1.2.2.3.2以下情况时应测定仪器和探头的组合性能：a）新购置的超声检测仪器和（或）探头；b）仪器和探头在维修或更改主要部件后；c）检测人员有怀疑时。
1.2.2.3.3水平线性偏差不大于1%,垂直线性偏差不大于5%。
1.2.2.3.4仪器和探头的组合频率与探头标称频率之间偏差不得大于±10%。
1.2.2.3.5仪器-直探头组合性能还应满足以下要求：a）灵敏度余量应不小于32dB；b）在基准灵敏度下，对于标称频率为5MHz的探头，盲区不大于10mm；对于标称频率为2.5MHz的探头，盲区不大于15mm；c）直探头远场分辨力不小于20dB。
超声波检测技术
体积小、重量轻。
万能旋钮操作具备远
程控制功能USB主控。
CTS-1008PLUS
TOFD探伤专用设备
CTS-8005APLUS
CTS-400
用于铁路车辆轮轴探伤 的数字式探伤仪。
超声测厚仪测量范 围:0.8～500.0mm
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
特征
晶片材料表示法
压电材料 锆钛酸铅陶瓷 钛酸钡陶瓷 钛酸铅陶瓷 铌酸锂单晶 碘酸锂单晶 石英单晶 其它压电材料 代号 Ｐ Ｂ Ｔ Ｌ Ｉ Ｑ Ｎ
3.试块
1、确定探伤灵敏度
2、测试仪器和探头的性能
3、评判缺陷的大小
4、调整扫描速度
4.耦合剂
• 耦合剂主要是排除探头与工件表面之间的空气， 使超生波能有效地传入工件，以便检侧。 ① 能润湿工件和探头表面，流动性、粘度和附 着力适当，易于清洗。声阻杭高，透声性能好。 ②对工件无腐蚀，对人体无害，不污染环境;性 能稳定，能长期保存；来源广，价格便宜。
• 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。
4) 探头表示方法
基本频率 晶片材料 晶片尺寸 探头种类
探头种类表达法
探头名称 直探头 斜探头（用Ｋ表示） 斜探头（折射角表示） 联合双探头（分割探头） 水浸探头 表面波探头 可变角探头 代号 Ｚ Ｋ Ｘ FG SJ BM KB
（2) 主要性能指标
① 水平线性：表征检测仪水平扫描线扫描速度的均匀 程度。 ② 垂直线性：描述检测仪示波屏上反射波高度与接收 信号电压成正比关系的程度。 ③ 动态范围：是检测仪示波屏上反射波高度从满幅降 至消失时仪器衰减器的变化范围。
超声检测的原理及应用
超声检测的原理及应用原理介绍超声检测是一种利用超声波进行材料或物体内部缺陷检测的非破坏性检测技术。
它通过发射超声波并接收回波，根据回波信号的特点来确定被测物体的内部结构以及可能存在的缺陷。
超声波是指频率超过人耳可听到的声音频率范围（20Hz - 20kHz）的机械波。
它的工作原理基于声波在不同介质中的传播速度不同，从而产生反射、折射和透射等现象。
在超声检测中，常用的超声波频率范围为1MHz-100MHz。
超声检测的原理主要包括以下几个方面：1.发射超声波：使用压电晶体或磁致伸缩材料等能产生超声波的传感器，将电能转化为机械能，并将机械振动转化为超声波的发射。
2.超声波传播：超声波在被测物体中传播时，会遇到不同材料之间的界面、材料内部的缺陷等，从而发生反射、折射和散射等现象。
3.接收超声波：接收超声波的传感器将超声波转化为电能，通过信号放大和滤波等处理后，将信号送入计算机进行分析处理。
4.信号分析：根据接收到的回波信号特点，可以确定被测物体的内部结构、形状以及可能存在的缺陷。
应用场景超声检测的应用非常广泛，可以用于各种材料和物体的缺陷检测以及结构评估。
以下列举了一些超声检测的常见应用场景：•金属材料检测：超声检测可用于金属材料的缺陷检测，如焊缝、裂纹、变形等。
它可以非破坏地检测金属材料的内部缺陷，帮助判断材料的质量和可用性。
•混凝土结构检测：超声检测可以用于混凝土结构的质量评估和缺陷检测，如空鼓、裂缝、孔洞等。
它可以通过对混凝土的超声波传播特性进行分析，判断结构的完整性和稳定性。
•医学影像检测：超声检测在医学领域中应用广泛，在诊断中起到了重要的作用。
它可以用于检测人体内部器官的形态、结构和血流情况，如心脏、肝脏、乳腺等。
•食品安全检测：超声检测可以用于食品安全检测中，如检测食品中的异物、质量问题等。
它可以对食品样本进行非破坏性的检测，帮助判断食品的安全质量。
•材料物性测试：超声检测可以用于材料的物性测试，如材料的密度、弹性模量、热导率等。
超声波检测技术的原理及应用
超声波检测技术的原理及应用超声波作为一种特殊的物理现象，广泛应用于科技领域中的检测、测量、成像等方面。
超声波检测技术就是利用超声波在材料中传播的特性，来向内部材料、构件等进行探测和检测。
超声波的原理是利用振动来产生高频波，这种波传播的速度要比空气中的声波高很多。
在物体内部，超声波会与物体中的材料发生相互作用，从而检测出物体内部的结构和缺陷。
超声波检测技术的应用范围很广，它可以用于管道、桥梁、飞机、汽车等各种构件的检测，也可以用于医学领域中的诊断和治疗。
以下是超声波检测技术的一些具体应用：1. 材料检测：在金属、塑料、玻璃、陶瓷等材料中，可以通过超声波检测技术检测出裂纹、气孔、夹层等缺陷。
这种非破坏性的检测方式，可以准确地判断材料的性能和强度。
2. 飞机结构检测：在飞机的机身、机翼等部位，可以通过超声波检测技术检测出疲劳裂纹等缺陷，避免飞机在高空中出现故障。
3. 消声器检测：在汽车排气管中的消声器中，可以通过超声波检测技术检测出破裂、堵塞等问题，保证汽车的排气系统正常工作。
4. 医学检测：在医学领域中，超声波检测技术可以用于诊断和治疗许多疾病，如乳腺癌、子宫肌瘤、心脏病等。
通过超声波探头向人体内部发送超声波，可以得到图像信息，以便准确诊断疾病。
5. 海洋探测：在海洋中，可以通过超声波检测技术来探测船舶、鱼群、海底地形等信息，以便做出更好的海洋规划和控制。
总的来说，超声波检测技术具有非破坏性、高精度、高效率等优点，被广泛应用于各个领域中的检测、测量、成像等工作中。
随着科技的不断进步，超声波检测技术也将不断跟进发展，为人们带来更多的便捷和实用价值。
超声检测技术课程设计
超声检测技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解超声检测技术的基本原理，掌握超声波在介质中的传播特性。
2. 学习并掌握超声检测设备的使用方法，了解不同类型超声探伤仪的功能及操作流程。
3. 掌握超声检测技术在工业领域的应用，如焊缝检测、材料缺陷检测等。
技能目标：1. 能够正确操作超声检测设备，进行基本的超声波探伤实验。
2. 能够根据超声检测图像判断材料的缺陷类型及位置，并提出相应的解决措施。
3. 能够分析超声检测数据，撰写检测报告，为工程实践提供技术支持。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对超声检测技术及其应用的兴趣，激发学生探索科学技术的热情。
2. 增强学生的团队合作意识，培养学生严谨、细致、负责的工作态度。
3. 引导学生关注超声检测技术在工程领域的实际应用，认识到科学技术对社会发展的推动作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在帮助学生掌握超声检测技术的基本知识和操作技能，将理论教学与实践操作相结合，提高学生的实际应用能力。
通过课程学习，使学生能够运用超声检测技术解决实际问题，为我国工业发展贡献力量。
课程目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 超声检测技术基本原理：讲解超声波的产生、传播、接收及信号处理等基本过程，关联教材第一章内容。
2. 超声检测设备与器材：介绍超声探伤仪、探头、耦合剂等设备与器材的选用和使用方法，对应教材第二章。
3. 超声检测技术在工业领域的应用：分析焊缝检测、材料缺陷检测等实际案例，结合教材第三章内容。
4. 超声检测操作技能：教授超声检测设备的操作流程、探伤技巧及数据分析方法，涵盖教材第四章内容。
5. 检测报告撰写：指导学生根据检测结果撰写报告，包括检测方法、结果分析和结论等，关联教材第五章内容。
6. 实践教学：安排学生进行超声检测实验，巩固理论知识，提高实际操作能力，对应教材第六章。
本教学内容根据课程目标制定，确保教学内容的科学性和系统性。
超声波检测技术及应用
超声波检测技术及应用超声波检测技术是一种利用超声波在被测对象内部传播的特性来进行材料或结构检测的无损检测技术。
它通过发射超声波脉冲到被测材料中，然后接收由缺陷或界面反射回来的超声波信号进行分析，从而判断材料或结构的质量和完整性。
超声波检测技术有许多应用领域，包括工业控制、材料科学、医学诊断等。
在工业控制领域，超声波检测技术被广泛应用于噪声测试、材料检测、流体检测等。
例如，在汽车制造中，超声波检测可以用于检测车身的焊接质量，以及发动机零部件的质量，以确保产品的安全性和可靠性。
在材料科学领域，超声波检测技术可以用于材料的强度、硬度、密度及物理结构等性能的测试与评价。
通过对超声波的传播速度和衰减情况进行分析，可以得出材料的各种物理性质参数，从而指导材料的选择和使用。
在医学诊断领域，超声波检测技术是一种常用的无创性检测方法。
通过超声波探头对人体进行扫描，可以获得人体内部组织和器官的影像，并能检测到人体内部的各种病变和异常情况。
超声波检测技术在妇科、心脏病学、肿瘤学等领域具有重要的应用价值。
超声波检测技术的应用还延伸到了环境保护领域。
例如，在水质监测中，超声波检测可以用于测量水中溶解氧和氨氮的含量，从而评估水的质量和污染程度。
超声波检测还可以用于检测污水处理厂中的管道和设备的损坏情况，提高污水处理的效率和安全性。
总之，超声波检测技术是一种非破坏性、高效、可靠的检测方法，具有广泛的应用前景。
通过不断的研究和技术创新，相信超声波检测技术在各个领域的应用会越来越广泛，为社会的发展和进步做出更大的贡献。
公共基础知识超声波检测技术基础知识概述
《超声波检测技术基础知识概述》一、基本概念超声波检测技术是一种利用超声波在材料中传播的特性来检测材料内部缺陷、测量材料厚度、确定材料性质等的无损检测方法。
超声波是指频率高于 20kHz 的机械波，其在不同材料中的传播速度、衰减程度和反射特性各不相同，这些特性为超声波检测提供了基础。
超声波检测主要涉及到超声波的发射、传播和接收。
通常使用超声波探头作为发射和接收超声波的装置。
探头中的压电晶体在电信号的激励下产生超声波，并将接收到的超声波信号转换为电信号，以供后续分析处理。
二、核心理论1. 超声波的传播特性- 超声波在均匀介质中沿直线传播，其传播速度取决于介质的弹性模量和密度。
不同材料中的传播速度差异较大，例如在钢中的传播速度约为 5900m/s，在水中的传播速度约为 1480m/s。
- 超声波在传播过程中会发生衰减，衰减的原因主要包括散射、吸收和扩散等。
散射是由于材料中的不均匀性引起的，吸收是由于材料对超声波能量的吸收，扩散则是由于超声波在传播过程中的扩散效应。
- 当超声波遇到不同介质的界面时，会发生反射、折射和透射等现象。
反射波的强度取决于界面两侧介质的声阻抗差异，声阻抗差异越大，反射波越强。
2. 超声波检测原理- 脉冲反射法：通过发射短脉冲超声波，当超声波遇到缺陷或界面时，会产生反射波。
根据反射波的到达时间、幅度和波形等信息，可以确定缺陷的位置、大小和性质。
- 穿透法：将超声波发射探头和接收探头分别放置在被检测材料的两侧，通过检测透射超声波的强度和波形变化，来判断材料内部是否存在缺陷。
- 共振法：利用超声波在被检测材料中产生共振的原理，通过测量共振频率和共振幅度等参数，来确定材料的厚度、弹性模量等性质。
三、发展历程超声波检测技术的发展可以追溯到 19 世纪末期。
当时，人们开始研究超声波的特性和应用。
20 世纪初期，超声波检测技术开始应用于工业领域，主要用于检测金属材料的内部缺陷。
在第二次世界大战期间，超声波检测技术得到了快速发展，被广泛应用于军事工业中，如检测飞机、舰艇等装备的零部件。
脉冲反射法超声检测通用技术
• 引言 • 脉冲反射法超声检测原理 • 脉冲反射法超声检测设备 • 脉冲反射法超声检测应用 • 案例分析 • 结论与展望
01
引言
主题简介
脉冲反射法超声检测是一种无损检测 技术，通过高频声波在材料中传播并 反射回来的特性，对材料内部结构进 行检测和评估。
该技术广泛应用于各种领域，如医学 影像、工业无损检测、地质勘探等， 为材料和设备的健康状况评估提供重 要依据。
脉冲反射法超声检测的优点与局限性
对操作者技能要求高
由于脉冲反射法超声检测需要手动操作探头和调节参数，因此对 操作者的技能和经验要求较高。
对被测物体表面要求高
被测物体表面应平整、无杂质和气孔等，否则会影响检测结果。
受环境因素影响较大
如温度、湿度等环境因素会影响超声波的传播速度和波形，从而影 响检测结果。
解析是指对处理后的信号进行分 析和解释，提取出物体的内部结
构和缺陷信息。
常用的信号处理和解析方法包括 时域分析、频域分析、波形分析
等。
03
脉冲反射法超声检测设备
超声探头
超声探头是脉冲反射法超声检测中的 核心部件，其作用是将电信号转换为 超声波信号，并接收反射回来的声波 信号并将其转换为电信号。
常见的超声探头类型包括直探头、斜 探头和聚焦探头等，根据检测对象和 要求选择合适的探头类型。
04
脉冲反射法超声检测应用
缺陷检测
01
02
03
表面缺陷检测
利用超声波在材料表面反 射的特性，检测材料表面 的裂纹、气孔、夹杂物等 缺陷。
内部缺陷检测
通过超声波在材料内部传 播，检测材料内部的裂纹、 气孔、夹杂物等缺陷。
动态监测
超声检测技术
材料性质的高精度无损检测
通过对衍射超声波渡越时间差的分析, 利用极短的激光脉 冲, 激发出极短的超声脉冲, 非常准确地确定材料的缺陷, 以 及各种体缺陷及其位置, 其精度可达0. 1mm 以上。
应用于薄膜和复合材料的研究
利用激光超声技术, 测定沿不同方向传播的Lamb 波来确定 各向异性薄膜中的频散曲线
耦合剂
标准试块
1.确定检测灵敏度 2.测试仪器和探头的性能 3.调整扫描速度 4.评判缺陷的大小 此外，还可利用试块来测 量材料的声速、衰减性能等。
IIW2试块也是国际焊接学会 标准试块，由于外形像牛角， 故俗称牛角试块。与IIW试块 相比IIW2试块体积小重量轻， 形状简单，易加工，便携带， 但功能较IIW试块要少。
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超声检测技术分类及特点
直射声束法和斜射声束法 单探头与双探头法 接触法与液浸法 爬坡检测法和衍射声时法
机械工程学院 机械装备及控制系
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衍射声时法
衍射声时法技术 依赖与超声波与 不连续端点的相 互作用。这种相 互作用导致产生 一个大覆盖角的 衍射波，对衍射 波的检测可确定 缺陷。 基本组成包括一 对相距一定间距 的超声发射器与 接收器。
外壳 电缆线 接口 斜楔
吸声材料
压电晶片
聚焦区
机械工程学院 机械装备及控制系
探伤区 声透镜
阻尼块
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探头的种类和结构
４) 可变角探头
可变角探头入射角可变，转动压电晶片可使入射角连续变化， 从而实现纵波、横波、表面波和板波探伤。
角度标尺
外壳
接口
压电晶片 旋转杆 保护膜
超声波检测技术总结
超声波检测技术总结概述超声波检测技术是一种通过超声波在物体内部传播并检测反射信号来实现对物体内部结构和缺陷的检测的无损检测方法。
该技术广泛应用于工业、医疗、安防等领域。
本文将对超声波检测技术的原理、应用领域以及发展趋势进行总结。
原理超声波是指频率高于20kHz的声波。
在超声波检测中，常用的方法是将超声波通过传感器发射到被测物体表面，当超声波遇到不同介质的界面或者内部缺陷时会发生反射或者散射，传感器会接收到这些反射信号。
通过分析接收到的信号，可以获得被测物体内部结构和缺陷的信息。
超声波检测技术通过波的传播和反射特性实现对物体的无损检测。
在传播过程中，超声波会遇到材料的界面或者缺陷，一部分能量会被反射回来，另一部分能量会继续传播。
通过测量反射信号的强度、时延和幅度等特征，可以确定物体内部的结构和缺陷。
应用领域工业领域超声波检测技术在工业领域中应用广泛，特别是在材料检测和结构健康监测方面。
例如，超声波检测可以用于检测焊接缺陷、测量材料厚度、识别裂纹和划痕等。
此外，超声波检测还可以用于管道内部的泄漏检测以及腐蚀程度评估。
医疗领域超声波检测技术在医疗领域中是一种常用的诊断手段。
医生可以利用超声波检测技术观察人体内部器官的结构和功能。
超声波检测技术可以用于诊断心血管疾病、肿瘤检测、孕妇产检等。
超声波检测无辐射，操作简便，成本较低，因此在医疗领域中得到广泛应用。
安防领域超声波检测技术在安防领域中也有重要应用。
例如，超声波检测技术可以用于入侵报警系统，通过监测超声波的反射信号来判断是否有人进入受保护区域。
此外，超声波检测技术还可以用于检测玻璃破碎、地震预警等方面。
发展趋势超声波检测技术在探测精度、检测速度和应用领域上持续发展和创新。
以下是一些发展趋势：高频化随着技术的不断进步，超声波探测器的频率越来越高。
高频超声波可以提供更高的分辨率和探测精度，适用于一些对细小缺陷敏感的应用。
多模式检测将不同频率的超声波结合起来进行检测，可以获得更加全面的物体信息。
超声波检测技术的原理和应用
超声波检测技术的原理和应用引言：超声波检测技术是一种应用广泛的非损伤性检测方法，主要用于检测和分析材料和结构的缺陷、裂纹、变形等缺陷。
本文将详细介绍超声波检测技术的原理和应用。
一、超声波检测技术的基本原理超声波是频率高于20KHz的机械波，由于其波长短、穿透力强、反射灵敏，被广泛应用于检测领域。
超声波检测技术是利用物质对超声波的吸收、散射、反射等特性来检测物体内部缺陷的一种方法，其基本原理如下：1.超声波的产生和传播超声波是由压电晶体产生的机械波，当电压施加到压电晶体上时，晶体在电场作用下变形，产生机械震动。
晶体震动时，会将机械能转换成超声波能量，从而产生超声波。
超声波传播的速度和波长与材料的密度、弹性模量、刚度等因素有关。
2.超声波检测的反射和散射当超声波遇到物体时，会部分被反射、散射和透射。
具体来说，物体表面的反射和散射会通过传感器接收到，从而形成回声信号。
回声信号可以表明物体内部的结构特征和缺陷。
3.超声波的检测技术超声波检测技术主要基于回声检测，通过控制超声波的产生和传播，利用探头对物体进行扫描，记录回声信号并进行处理和分析，从而识别物体内部的缺陷和结构特征。
二、超声波检测技术的应用领域超声波检测技术已经广泛应用于以下领域：1.材料检测超声波检测技术可以用于测量材料的弹性模量、硬度、厚度等特征参数，也可以检测材料内部的缺陷和断口等特征。
2.结构检测超声波检测技术可以用于检测工程结构的裂纹、缺陷、腐蚀等问题，如钢铁结构、桥梁、管道、船舶等。
3.医学检测超声波检测技术被广泛应用于医学领域，如超声心动图、超声骨密度测量等，可用于检测人体的器官和组织，如心脏、血管、肌肉、骨骼等。
4.无损检测超声波检测技术是一种非损伤性检测方法，可用于检测金属、非金属等材料的内部缺陷和结构特征，如航空航天、核电站、汽车、船舶等。
三、超声波检测技术的优缺点超声波检测技术有以下优点：1.非损伤性检测，对被测物体没有破坏；2.检测速度快，可以进行在线检测；3.分辨率高，能够检测到微小缺陷和裂纹。
超声波检测技术在航空维修中的应用解析
超声波检测技术在航空维修中的应用解析引言：航空维修是一项极其重要的任务，它确保了航空器的安全性和可靠性。
超声波检测技术作为一种非破坏性检测方法，广泛应用于航空维修中。
本文将回顾超声波检测技术的基本原理，并探讨其在航空维修中的应用。
一、超声波检测技术的基本原理超声波检测技术是利用超声波在被测物体中传播和反射的特性来识别和定位缺陷的一种方法。
其基本原理是当超声波传播到物体中的某个表面或界面时，它会部分反射回来。
通过接收反射回来的超声波，并对其进行分析，可以确定物体内部的缺陷或联系。
超声波检测技术的关键技术包括超声波发射器、接收器、探头和信号处理软件。
发射器产生超声波并将其发送到被测物体上，接收器接收被测物体反射回来的超声波。
探头用于将超声波传递到被测物体上，并接收反射回来的超声波。
信号处理软件则用于处理接收到的超声波信号，分析和识别物体的缺陷。
二、超声波检测技术在航空维修中的应用1. 制造中的超声波检测在航空器制造的过程中，超声波检测技术可用于检测航空器结构中的缺陷，如裂纹、夹层分离和疲劳损伤等。
通过对航空器结构进行超声波检测，可以及时发现潜在的结构问题，并采取相应的修复措施，确保航空器的安全和可靠性。
2. 维修中的超声波检测超声波检测技术在航空维修中具有广泛的应用。
首先，它可以用于检测航空器发动机中的缺陷。
航空发动机是航空器的核心部件，其正常运行对航空器的安全至关重要。
通过使用超声波检测技术，可以检测发动机内部的裂纹、疲劳损伤等缺陷，并及时采取维修措施，保持发动机的正常运行。
此外，超声波检测技术还可用于检测航空器的舱壁、液压系统和电气连接器等关键部件。
通过超声波检测，可以有效地发现这些部件的潜在问题，并防止故障的发生。
3. 超声波检测技术在航空维修管理中的应用超声波检测技术不仅可以用于检测航空器的缺陷，还可以在航空维修管理中发挥重要作用。
通过定期对航空器进行超声波检测，可以建立起完备的维修记录，跟踪和评估结构的完整性，并根据检测结果制定相应的维修计划。
超声检测技术的原理及应用
超声检测技术的原理及应用随着科技的发展，各种新的检测技术也在不断涌现，其中超声检测技术就是其中之一。
超声检测技术以声波的传播和反射特性进行检测，具有不损伤、快速、精确等特点，在医学、工业、航空等领域得到了广泛的应用。
本文将介绍超声检测技术的原理及应用，以及其优缺点。
一、超声检测技术的原理超声波是指频率高于20kHz的声波，在传播过程中会遇到介质的变化，从而发生反射、折射、透射等现象。
利用这种特性，超声检测技术可以通过探头向被测物体发送超声波，并根据接收到的反射波进行分析和判断，以确定被测物体的内部结构和缺陷情况。
具体来说，超声检测技术通过探头内部的压电晶体产生超声波，将超声波发送到被测物体表面，发生反射后，探头又将反射波转化为电信号，进而进行信号处理和分析。
超声波传播速度和被测物体结构密切相关，因此可以根据超声波的传播速度和反射波的强度等信息，确定被测物体的材料、壁厚、裂纹等缺陷情况。
二、超声检测技术的应用超声检测技术是一种广泛应用的无损检测方法，其应用领域主要包括以下几个方面。
1.工业制造在工业生产中，超声检测技术常用于金属、塑料、陶瓷等材料的无损检测。
例如，汽车发动机零部件、钢铁管道和压力容器等，都需要进行超声检测以确保其质量和安全性。
此外，超声检测技术还可用于检测航空、航天设备中的涡轮叶片、航空器外壳等零部件的质量和安全性。
2.医学诊断超声检测技术在医学领域的应用十分广泛，特别是在产前检查、体内器官检查、肿瘤检测等方面。
在超声检测过程中，医生可以利用超声波在人体内部的反射情况，获取人体的内部结构和器官的形态、位置、大小等信息，从而帮助医生诊断疾病。
3.土木工程在土木工程中，超声检测技术可以用于评估混凝土结构物的质量和安全性，例如桥梁、隧道、水坝等。
通过超声检测，可以检测混凝土结构物中的裂缝、孔洞、质量不均等缺陷情况，从而保证其结构安全。
4.其他领域除了以上领域，超声检测技术还可应用于能源、生命科学、海洋科学等领域。
超声无损检测技术的特点与应用
超声无损检测技术的特点与应用超声无损检测技术是一种非常重要的工业探测技术，其具有高精度、高效率、低成本等特点，被广泛应用于各行各业，例如航空制造、汽车制造、核电站等领域。
下面我将详细介绍超声无损检测技术的特点与应用。
一、超声无损检测技术的特点1. 非破坏性超声无损检测技术是一种完全非破坏性的探测技术，其测试过程不会对被检测物品造成任何损伤或影响它的使用价值。
因此，它通常作为预防性维护或定期检测的简单、快速、安全的方法。
2. 高灵敏度超声无损检测技术对于被检测物品的缺陷有非常高的灵敏度，可以检测到非常小的缺陷，并能在缺陷的位置精确定位。
3. 多功能性超声无损检测技术可以检测多种物理参数或特性，如材料的密度、弹性模量、硬度、尺寸等。
4. 可重复性通过超声无损检测技术检测的结果是可以重复的，因此可以提高检测的准确度和可靠性。
5. 易于自动化超声无损检测技术可以与自动化设备结合使用，实现检测数据收集的自动化，并充分利用计算机技术进行数据分析和处理，提高了测试的精度和效率。
二、超声无损检测技术的应用1. 航空制造业超声无损检测技术在航空制造业中的应用广泛，例如检测飞机和发动机零部件、航空电缆、飞机金属结构等材料是否存在缺陷。
这种方法可以确保零部件的安全性和可靠性，并能延长它们的使用寿命。
2. 汽车制造业超声无损检测技术也广泛应用于汽车制造业中，用于检测轮毂、发动机部件、车身结构等零部件的缺陷。
这种方法可保证汽车的安全性和可靠性，避免因零部件缺陷造成的意外伤害。
3. 核电站超声无损检测技术是核电站安全检测的一个非常关键的部分，可以用于检测核反应堆中的燃料元件的破损、裂纹和变形。
这种方法可以准确判断燃料元件的健康状态，以确保核反应堆的安全和稳定运行。
4. 工程建设超声无损检测技术也可应用于工程建设领域，例如检测建筑物的结构强度，检测桥梁、隧道和高速公路等的缺陷和损伤，以确保建筑物和设施的安全性。
总之，超声无损检测技术具有很高的准确度和可靠性，在许多领域都具有广泛的应用前景。
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1.超声波的基础知识
通常将反射波声压Pr与入射波声压P0的比值称为声压反射 率r，将透射波声压Pt和P0的比值称为声压透射率t。可以证明， r和t的数学表达式为：
r pr Z2 Z1 p0 Z2 Z1
t pt 2Z2 p0 Z2 Z1
式中： Z1为第一种介质的声阻抗； Z2为第二种介质的声阻抗。
超声检测技术(UT)
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报告内容
超声波的基本知识 超声检测仪器和设备
超声检测的应用
2
超声波的基本知识
3
1.超声波的基础知识
超声波检测的原理：超声波进入物体遇到缺陷时，一部分声 波会产生反射，接收器可对反射波进行分析，就能精确地测 出缺陷．并且能显示内部缺陷的位置和大小，测定材料厚度 等。常用的频率为0.5~25MHz。
4
1.超声波的基础知识
一. 什么是超声波
16Hz 次声波
声波
超声波
5
1.超声波的基础知识
二. 超声波的特点
超声波波长很短频率很高，这决定了超声波具有一些重要 特性，使其能广泛应用于无损检测。
1) 方向性好 超声波具有像光波一样定向束射的特性。 2）穿透能力强 对于大多数介质而言，它具有较强的穿透 能力。例如在一些金属材料中，其穿透能力可达数米。 3）能量高 超声检测的工作频率远高于声波的频率，超声 波的能量远大于声波的能量。
耦合剂和机械扫查装置等。超声检测仪和探头对超声检测系统 的性能起着关键性的作用。
24
2.超声检测仪器和设备
1. 超声波检测仪
超声波检测仪是超声检测的主体设备， 是专门用于超声 检测的一种电子仪器。
I
1 2
cA2 2
1 2
ZV
m
2
1 2
Pm 2 Z
14
1.超声波的基础知识
二. 介质的声参量
1. 声速 声速表示声波在介质中传播的速度，它与超声波的波型有 关，但更依赖于传声介质自身的特性。因此，声速又是一个表 征介质声学特性的参量。了解受检材料的声速，对于缺陷的定 位和定量分析都有重要的意义。
15
界面两侧声阻抗差异越大， 反射声能越大，透射声能 越小。因此有利于检测裂 纹等有空气隙的缺陷，这 也是超声检测通常要使用 耦合剂的原因。
当缺陷的声阻抗接近基体 材料时，则不易被检出。
22
超声检测仪器和设备
23
2.超声检测仪器和设备
一. 超声检测仪器和设备 超声检测设备和器材包括超声波检测仪、探头、试块、
1.超声波的基础知识
纵波、横波和表面波的声速。纵波、横波和表面波的声速 主要是由介质的弹性性质、密度和泊松比决定的，而与频 率无关。
同一固体介质中，纵波声速c1大于横波声速cs，横波声速cs 又大于表面波声速cr。对于钢材，c1 ≈1.8cs，cs≈1.1cr。
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1.超声波的基础知识
2. 声阻抗
6
1.超声波的基础知识
三. 超声波的分类
按波型：按介质质点的振 动方向与波的传播方向之 间的关系分类
按波形：按波振面的形状 分类。
按振动的持续时间分类等 按波型是研究超声波在介
质中传播规律的重要理论 依据，将着重讨论
7
1.超声波的基础知识
1. 超声波的波型 超声波的波型指的是介质质点的振动方向与波的传播方向 的关系。按波型可分为纵波、横波、表面波和板波等。 （1）纵波：介质中质点的振动方向与波的传播方向相同的 波叫纵波。纵波是超声检测中应用最普遍的一种波型，也是唯 一在液体、气体、固体中均可传播的波型。
8
1.超声波的基础知识
纵波
9
1.超声波的基础知识
（2）横波：介质中质点的振动方向垂直于波的传播 方向的波叫横波。液体和气体介质不能传播切应力， 只有固体介质能够承受切应力，因而横波只能在固体 介质中传播，不能在液体和气体介质中传播。实际检 测中常用横波的主要原因是，通过波型转换，很容易 在材料中得到一个传播方向与表面有一定倾角的单一 波型，以对不平行于表面的缺陷进行检测。
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1.超声波的基础知识
为了研究反射波和透射波的能量关系，引入声强反射率R
和声强透射率T两个量。R为反射波声强(Ir)和入射波声强(I0)之 比；T为透射波声强(It)和入射波声强(I0)之比。
2
R
Ir I0
r2
Z Z
2 2
Z1 Z1
T I t Z1Pt2 4Z1Z2
I0 Z2 P02 Z2 Z1 2
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1.超声波的基础知识
横波
11
1.超声波的基础知识
（3） 表面波（瑞利波）：表面波是仅在半无限大固体介质 的表面或与其它介质的界面及其附近传播而不深入到固体内部 传播的波型的总称。表面传播时随着穿透深度的增加，质点振 动能量下降很快，通常认为其穿透深度约为一个波长，因此， 它只能用来检测表面和近表面缺陷，且对表面裂纹有很高的灵 敏度。
介质中某一点的声压幅值Pm与该处质点振动速度幅值Vm之 比，称为声阻抗，常用Z表示。在同一声压下，声阻抗Z愈大，
质点的振动速度就愈小。声阻抗表示超声场中介质对质点振动 的阻碍作用。
Z Pm c
Vm
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1.超声波的基础知识
3. 声衰减系数 超声波的衰减指的是超声波在材料中传播时，声压或声 能随距离的增大逐渐减小的现象。引起衰减的原因主要有三 个方面：一是声束的扩散；二是由于材料中的晶粒或其他微 小颗粒引起声波的散射；三是介质的吸收。 在超声检测中，谈到超声波在材料中的衰减时，通常关 心的是散射衰减和吸收衰减，而不包括扩散衰减。
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1.超声波的基础知识
一. 超声波垂直入射到平界面上的反射和透射
当超声波垂直入射到两种介质的界面时，一部分能量透过 界面进入第二种介质，成为透射波(声强为It)；另一部分能量 则被界面反射回来，沿与入射波相反的方向传播，成为反射波 (声强为Ir)。声波的这一性质是超声波检测缺陷的物理基础。
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1.超声波的基础知识
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1.超声波的基础知识
（4）板波（兰姆波）
板波 (a) 对称型； (b) 非对称型
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1.超声波的基础知识
一.超声场的物理量:声压、声强
1.声压：主要与超声波的频率有关
P P1 P0 (Pa)
2.声强：单位时间内垂直通过单位面积的声能，称为声 强，用I表示，声强与角频率平方成正比。由于超声波的 频率很高，故超声波的声强很大，这是超声波能用于探 伤的重要依据。