UT检测第5章超声检测方法
超声(UT)射线(RT),金相,光谱分析原理
超声检测超声检测(UT）工业上无损检测的方法之一。
超声波进入物体遇到缺陷时，一部分声波会产生反射，发射和接收器可对反射波进行分析，就能异常精确地测出缺陷来．并且能显示内部缺陷的位置和大小，测定材料厚度等.原理超声波是频率高于20千赫的机械波。
在超声探伤中常用的频率为0.5～5兆赫。
这种机械波在材料中能以一定的速度和方向传播，遇到声阻抗不同的异质界面（如缺陷或被测物件的底面等）就会产生反射。
这种反射现象可被用来进行超声波探伤，最常用的是脉冲回波探伤法探伤时，脉冲振荡器发出的电压加在探头上（用压电陶瓷或石英晶片制成的探测元件），探头发出的超声波脉冲通过声耦合介质（如机油或水等）进入材料并在其中传播，遇到缺陷后，部分反射能量沿原途径返回探头，探头又将其转变为电脉冲，经仪器放大而显示在示波管的荧光屏上。
根据缺陷反射波在荧光屏上的位置和幅度（与参考试块中人工缺陷的反射波幅度作比较），即可测定缺陷的位置和大致尺寸。
除回波法外，还有用另一探头在工件另一侧接受信号的穿透法。
利用超声法检测材料的物理特性时，还经常利用超声波在工件中的声速、衰减和共振等特性。
应用脉冲回波探伤法通常用于锻件、焊缝及铸件等的检测。
可发现工件内部较小的裂纹、夹渣、缩孔、未焊透等缺陷。
被探测物要求形状较简单，并有一定的表面光洁度。
为了成批地快速检查管材、棒材、钢板等型材，可采用配备有机械传送、自动报警、标记和分选装置的超声探伤系统。
除探伤外，超声波还可用于测定材料的厚度,使用较广泛的是数字式超声测厚仪,其原理与脉冲回波探伤法相同，可用来测定化工管道、船体钢板等易腐蚀物件的厚度。
利用测定超声波在材料中的声速、衰减或共振频率可测定金属材料的晶粒度、弹性模量(见拉伸试验)、硬度、内应力、钢的淬硬层深度、球墨铸铁的球化程度等。
此外，穿透式超声法在检验纤维增强塑料和蜂窝结构材料方面的应用也已日益广泛。
超声全息成象技术也在某些方面得到应用。
优缺点超声检测法的优点是：穿透能力较大，例如在钢中的有效探测深度可达1米以上;对平面型缺陷如裂纹、夹层等，探伤灵敏度较高，并可测定缺陷的深度和相对大小；设备轻便，操作安全，易于实现自动化检验。
超声波无损检测概述
超声波无损检测概述超声波无损检测一、超声波无损检测基本介绍超声检测（UT）是利用其在物质中传播、界面反射、折射(产生波型转换)和衰减等物理性质来发现缺陷的一种无损检测方法，应用较为广泛。
按其工作原理不同分为：共振法、穿透法、脉冲反射法超声检测;按显示缺陷方式不同分为：A型、B型、C型、3D型超声检测；按选用超声波波型不同分为：纵波法、横波法、表面波法超声检测；二、超声波的产生（发射）与接收（1）超声波的物理本质：它是频率大于2万赫兹的机械振动在弹性介质中的转播行为。
即超声频率的机械波。
一般地说，超声波频率越高，其能量越大，探伤灵敏度也越高。
超声检测常用频率在0.5～10 MHZ。
（2）超声波的产生机理——利用了压电材料的压电效应。
压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。
当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。
当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。
相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象。
(3)超声波的发射与接收①发射——在压电晶片制成的探头中，对压电晶片施以超声频率的交变电压，由于逆压电效应，晶片中就会产生超声频率的机械振动——产生超声波；若此机械振动与被检测的工件较好地耦合，超声波就会传入工件——这就是超声波的发射。
②接收——若发射出去的超声波遇到界面被反射回来，又会对探头的压电晶片产生机械振动，由于正压电效应，在晶片的上下电极之间就会产生交变的电信号。
将此电信号采集、检波、放大并显示出来，就完成了对超声波信号的接收。
可见，探头是一种声电换能元件，是一种特殊的传感器，在探伤过程中发挥重要的作用3．超声波检测方法的分类（1）按原理分类：超声波探伤方法按原理分类，可分为脉冲反射法、穿透法和共振法。
超声波UT 检测方案
超声波UT 检测方案1..1 工作范围本方案适用于余热锅炉、汽机中低压管道项目的对接焊口、钢结构型材对接焊缝、板材及板材对接焊缝和钢锻件的超声波探伤检验。
1..2 材料准备1..2.1 仪器根据工程项目现场的具体情况，使用脉冲反射式超声波探伤仪。
1..2.2 仪器的技术要求仪器和探头的组合灵敏度、衰减器精度、水平线性和垂直线性等各种性能指标应符合 JB/T10061《A 型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件》及 JB/T10062《超声波探伤用探头性能测试方法》的规定。
a.仪器和探头的组合灵敏度：在达到所检工件最大声程时，其灵敏度余量应≥10dB。
b. 衰减器精度：任意相邻 12 dB 误差在±1dB 以内，最大累计误差不超过 1dB 。
c. 水平线性：水平线性误差不大于 1%。
d. 垂直线性：在荧光屏满刻度的 80%范围内线性显示，垂直线性误差不大于 5%。
1..2.3 探头1）晶片有效面积除另由规定外一般不应超过 50mm2，且任意一长边不大于 25 mm 。
2）单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于 2 度，主声束垂直主方向不应有明显双峰。
3）直探头的远场分辨力应大于或等于 30 dB ，斜探头的远场分辨力应大于或等于 6dB4）仪器和探头的系统性能应按 ZBJ04001 和 JB/T10062 的规定进行测试（检验周期见表 2）。
5）探头和检验面应该紧密接触，必要时探头楔块应进行修磨使其与检验面吻合。
修磨后探头应该重新测定入射点和折射角。
表1 探头折射或 K 值选择1..2.4试块a. 试块应采用与被检工件相同或相近似声学性能的材料制成，直探头标准试块为CBI、CBII 试块；斜探头标准试块采用 CSK-IA、CSK-IIIA 试块。
b. 试块的制造要求应符合 ZBJ04001 和 JB/T10062 的规定进行测试。
c. 现场检测时，也可采用其它形式的等效试块。
.1..3检测准备1...3.1 检测表面1) 检测面的确定必须保证检查到工件被检部分的整个体积，即应检查到整条焊缝，检验区域的宽度为是焊缝本身再加上焊缝两侧各 10mm 区域(热影响区)。
作业指引——超声波检测(UT)
文件名称 超声波检测（UT）作业指引 发布时间超声波检测（UT）作业指引编制人: 日期:审核人: 日期:批准人: 日期:修订记录日期修订状态修改内容修改人审核人批准人文件名称 超声波检测（UT）作业指引 发布时间1.质量控制流程图文件名称 超声波检测（UT）作业指引 发布时间2.检测人员超声波检测人员必须持有中国船级社（CCS）颁发的资格证书，并在有效期范围内；签发报告、资料审核人员，必须持有国家技术监督局颁发的超声波探伤Ⅱ级或Ⅲ级资格证书，并在有效期内。
3.探伤仪、探头和系统性能3.1.探伤仪：采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，其工作频率范围为1～5MHz，仪器至少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示。
探伤仪应具有80dB以上的连续可调衰减器，步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12dB误差在±1dB以内，最大累计误差不超过1dB。
水平线性误差不大于1%，垂直线性误差不大于5%，其余指标应符合ZBY230的规定。
3.2.探头：3.2.1.本工程超声波检测使用的探头有单直探头、单斜探头等，具体划分应符合ZBY344的规定。
3.2.2.晶片有效面积一般不应超过50mm2,且任一边长不应大于25mm。
3.2.3.单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2°，主声束垂直方向不应有明显的双峰。
3.3.超声探伤仪和探头的系统性能：3.3.1.在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度与量应大于或等于10dB。
3.3.2.仪器和探头的组合频率与工称误差不得大于±10%。
3.3.3.仪器和直探头组合的始脉冲宽度：对于频率为5MHz的探头，其占宽不得大于10mm；对于频率为2.5MHz的探头，其占宽不得大于15mm。
3.3.4.直探头的远场分辨力应大于或等于30dB，斜探头的远场分辨力应大于或等于6dB。
3.3.5.仪器和探头的系统性能应按ZBJ04001和ZBJ231的规定进行测试。
UT超声检测法
无损检测——UT 超声检测一、超声检测的定义：通过超声波与试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。
二、超声检测的基本原理：超声波探伤仪的种类繁多,但在实际的探伤过程,脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛.一般在均匀的材料中,缺陷的存在将造成材料的不连续,这种不连续往往又造成声阻抗的不一致,由反射定理我们知道,超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射,反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关.脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的.目前便携式的脉冲反射式超声波探伤仪大部分是A扫描方式的,所谓A扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离,纵坐标是超声波反射波的幅值.譬如,在一个钢工件中存在一个缺陷,由于这个缺陷的存在,造成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面,交界面之间的声阻抗不同,当发射的超声波遇到这个界面之后,就会发生反射,反射回来的能量又被探头接受到,在显示屏幕中横坐标的一定的位臵就会显示出来一个反射波的波形,横坐标的这个位臵就是缺陷在被检测材料中的深度.这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同,反映了缺陷的性质.三、超声检测的优点：a.适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测；b.穿透能力强，可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。
如对金属材料，可检测厚度为1～2mm的薄壁管材和板材，也可检测几米长的钢锻件；c.缺陷定位较准确；d.对面积型缺陷的检出率较高；e.灵敏度高，可检测试件内部尺寸很小的缺陷；f.检测成本低、速度快，设备轻便，对人体及环境无害，现场使用较方便。
四、超声检测的局限性：a.对试件中的缺陷进行精确的定性、定量仍须作深入研究；b.对具有复杂形状或不规则外形的试件进行超声检测有困难；c.缺陷的位臵、取向和形状对检测结果有一定影响；d.材质、晶粒度等对检测有较大影响；e.以常用的手工A型脉冲反射法检测时结果显示不直观，且检测结果无直接见证记录。
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UT检测
（6）谐振动定义：位移随时间的变化符合余弦（或 正弦）规律的振动。（从运动学角度描述谐振动） 两种谐振动的定义是一致的，只是定义的角度不同 （7）谐振动的特点： a、回复力与位移成正比而方向相反，总是指向平衡 位置。 b、谐振动的振幅、频率和周期保持不变，其频率为 振动系统的固有频率，是最简单、最基本的一种振 动，任何复杂的振动都可视为多个谐振动的合成。 c、是一种理想化的运动，振动过程中无阻力，所以 振动系统机械能守恒。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。
（5）振动是往复运动，可用周期和频率表示振动的 快慢，用振幅表示振动的强弱。 a、振幅A——振动物体离开平衡位置的最大距离， 叫做振动的振幅，用A表示。 b、周期T——当物体作往复运动时完成一次全振动 所需要的时间，称为振动周期，用T表示。常用单 位为秒（s）。对于非周期性振动，往复运动已不 再是周期性的，但周期这个物理量仍然可以反映这 种运动的往复情况。 c、频率f——振动物体在单位时间内完成全振动的 次数，称为振动频率，用f表示。常用单位为赫兹 （Hz）,1赫兹表示1秒钟内完成1次全振动，即 1Hz=1次/秒。此外还有千赫（kHz），兆赫（MHz） d、周期和频率，二者互为倒数：T=1/f
5、涡流检测 Eddy current Testing － ET 1）是通过电磁感应在金属材料表面附近产生涡电流， 如果金属材料中存在裂纹将改变涡流的大小和方 向，分析这些变化可检出铁磁性和非铁磁性导电 材料中的缺陷。 2）检测技术有：穿过式、内通过式和点探头式。 3）适用于导电材料。 4)只能检测近表面缺陷。 5)还还可用于分选材质、测膜层厚度、测工件尺寸 以及材料的某些物理性能等。
4）超声检测工作原理 a）声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进 入试件（耦合剂）； b）超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的 缺陷相互作用，使其传播方向或特征被改变； c）改变后的超声波通过检测设备被接收，并可对 其进行处理和分析； d）根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其 内部是否存在缺陷及缺陷的特性。
特种设备无损检测人员(UT-Ⅱ级)考核大纲
特种设备无损检测人员（Ⅱ级）考核大纲（超声检测部分）第一章通用知识中的专业基础知识1 超声波探伤物理基础1.1 振动与波动1.1.1 振动⑴振动的一般概念（B）⑵谐振动（A）⑶阻尼振动（A）1.1.2 波动⑴机械波的产生与传波（C）⑵波长、频率和波速（B）1.1.3 次声波、声波和超声波⑴次声波、声波和超声波的区分（A）⑵超声波的应用（B）1.2 波的类型1.1.1 按质点的振动方向分类⑴纵波、横波及表面波（B）⑵板波（A）1.2.2 按波的形状分类平面波、柱面波和球面波（A）1.2.3 按振动的持续时间分类连续波和脉冲波（A）1.3 超声波的传波速度1.1.1 固体介质中的纵波、横波与表面波声速⑴无限大固体介质中的声速（A）⑵细长棒中的纵波声速（A）⑶声速与温度、应力及介质材质均匀性的关系（A）1.3.2 板波声速的一般知识（A）1.3.3 液体、气体介质中的声速⑴液体、气体介质中的声速公式（A）⑵液体介质中的声速与温度的关系（A）1.3.4 声速的测量⑴超声波探伤仪测量法（A）⑵测厚仪测量法（A）⑶示波器测量法（A）1.4 波的迭加、干涉、衍射和惠更斯原理1.4.1 波的迭加与干涉⑴波的迭加原理（A）⑵波的干涉（A）1.4.2 惠更斯原理和波的衍射⑴惠更斯原理（A）⑵波的衍射（绕射）（A）1.5 超声场的特征值1.5.1 声压、声阻抗及声强的定义（B）1.5.2 声压、声阻抗及声强的一般表达式及各参数的物理意义（A）1.5.3 声压、声阻抗及声强的单位及变化规律（A）1.6 分贝与奈培1.6.1 分贝与奈培的概念⑴分贝的定义及相互换算（B）⑵分贝与奈培的公式、计算及应用（A）1.7 超声超垂直入射到界面时的反射和透射1.7.1 单一平界面的反射率与透射率⑴声压反射率与声压透射率的定义及应用（B）⑵声强反射率与声强透射率的定义及应用（B）⑶声阻抗的定义及应用（B）1.7.2 薄层界面的反射率与透射率⑴均匀介质中的异质薄层（Z1＝Z2≠Z3）①影响声压反射率、声压透射率有关因素（B）②声压反射率与波长、薄层厚度的关系（B）③反射和透射的特征（A）⑵薄层两侧介质不同的双界面（Z1≠Z2≠Z3）声压往复透过率与薄层厚度的关系（B）1.7.3 声压往复透过率⑴声压往复透过率的定义、计算公式及计算（B）⑵声压往复透过率与声阻抗、入射方向的关系和变化规律（A）⑶声压往复透过率与检测灵敏度的关系（B）1.8 超声超倾斜入射到界面时的反射和折射1.8.1 波型转换与反射、折射定律⑴纵波斜入射①反射、折射定律及第一、二、临界角的定义、计算和应用（C）②产生波型转换的条件（B）⑵横波入射反射、折射定律及第三临界角的定义、计算和应用（C）1.8.2 声压反射率⑴纵波倾斜入射到钢/空气界面的反射①影响声压反射率、透过率的基本因素（A）②常见界面的声压反射率、透过率图及某些特征的应用（A）⑵横波倾斜入射到钢/空气界面的反射①影响声压反射率、透过率的基本因素（A）②常见界面的声压反射率、透过率图及某些特征的应用（A）1.8.3 声压往复透过率⑴声压往复透过率定义（B）⑵水/钢界面声压往复透过率（A）⑶有机玻璃/钢界面声压往复透过率（A）1.8.4 端角反射⑴端角反射定义及特征（B）⑵端角反射率及应用（C）1.9 超声波的聚焦与发散1.9.1 声压距离公式及各参数的物理意义（B）1.9.2 球面波在平界面上的反射与折射⑴在单一平界面上的反射（B）⑵在双界面的反射（A）⑶在单一平界面上的折射（A）1.9.3 平面波在曲界面上的反射与折射⑴在曲界面上的反射、透射、聚焦、发散的产生条件、特征和应用（B）⑵影响聚焦、发散的主要因素（A）⑶声透镜的应用及原理（B）1.9.4 球面波在曲界面上的反射与折射⑴球面波在曲界面上的反射①球面波在球面上的反射波及应用（B）②球面波在柱面上的反射波及应用（B）⑵球面波在曲界面上的折射现象及应用（A）1.10 超声波的衰减1.10.1 衰减的原因⑴扩散衰减（A）⑵散射衰减（A）⑶吸收衰减（A）1.10.2 衰减方程与衰减系数⑴衰减方程（A）⑵衰减系数（A）1.10.3 衰减系数的测定⑴薄板工件衰减系数的测定、计算及应用（B）⑵厚板或粗圆柱衰减系数的测定、计算及应用（B）2 超声波发射声场与规则反射体的回波声压2.1 纵波发射声场2.1.1 圆盘波源辐射的纵波声场⑴波源轴线上声压分布①波源轴线上的任意一点声压公式及应用（B）②近场区定义、其声压分布特征及应用（B）③远场区定义、其声压分布特征及应用（C）⑵波束指向性和半扩散角①定义、计算公式及各参数的物理意义（B）②波束指向性和半扩散角的影响因素（A）③波束指向性和半扩散角对检测灵敏度的影响及应用（C）⑶波束未扩散区和扩散区①定义、计算公式及各参数的物理意义（B）②波束未扩散区和扩散区的影响因素及应用（A）2.1.2 矩形波源辐射的纵波声场⑴定义、计算公式及计算、各参数的物理意义（C）⑵近场区声压分布特征及应用（B）⑶远场区声压分布特征及应用（B）⑷矩形波源辐射的纵波声场与圆盘波源辐射的纵波声场差异（A）2.1.3 近场区在两种介质中的分布⑴近场区在两种介质中的计算及应用（B）2.1.4 实际声场与理想声场的比较⑴实际声场与理想声场的定义（B）⑵近场区内的实际声场与理想声场的区别及原因（A）⑶实际声场与理想声场在远场区轴线上声压分布情况（B）2.2 横波发射声场2.2.1 假想横波波源⑴横波探头辐射声场的组成（A）⑵横波探头辐射的实际波源与假想横波波源的区别及相互关系（B）2.2.2 横波声场的结构⑴波束轴线上（当X≥3N时）的声压计算公式、计算及应用（B）⑵近场区长度计算公式、各参数的物理意义、计算及应用（B）⑶半扩散角①横波声束半扩散角与纵波声束半扩散角的区别（A）②横波声束半扩散角的计算公式、各参数的物理意义、计算及应用（B）2.2.3 聚焦声源发射声场⑴聚焦声场的形成（A）⑵聚焦声场的特点和应用（A）2.2.4 规则反射体的回波声压⑴平底孔回波声压（当X≥3N时）①平底孔回波声压的特征，声压与孔径、孔距之间的关系（C）②平底孔回波声压的计算公式、各参数的物理意义、计算及应用（C）⑵长横孔回波声压（当X≥3N时）①长横孔回波声压的特征，声压与孔径、孔距之间的关系（C）②长横孔回波声压的计算公式、各参数的物理意义、计算及应用（C）⑶短横孔回波声压（当X≥3N时）①短横孔回波声压的特征，声压与孔径、孔长、孔距之间的关系（C）②短横孔回波声压的计算公式、各参数的物理意义、计算及应用（C）⑷球孔回波声压（当X≥3N时）①球孔回波声压的特征，声压与孔径、孔距之间的关系（C）②球孔回波声压的计算公式、各参数的物理意义、计算及应用（C）⑸大平底面回波声压（当X≥3N时）①大平底面回波声压的特征，声压与距离之间的关系（C）②大平底面回波声压的计算公式、各参数的物理意义、计算及应用（C）⑹圆柱曲底面回波声压（当X≥3N时）①实心圆柱体Ⅰ实心圆柱体底面回波声压的特征，声压与距离之间的关系（C）Ⅱ实心圆柱体底面回波声压的计算公式、各参数的物理意义、计算及应用（C）②空实心圆柱体Ⅰ空实心圆柱体底面回波声压的特征，声压与距离之间的关系（C）Ⅱ空实心圆柱体底面回波声压的计算公式、各参数的物理意义、计算及应用（C）2.2.5 A VG曲线⑴纵波平底孔A VG曲线（当X≥3N时）①通用A VG曲线的制作、计算及应用（B）②实用A VG曲线的制作、计算及应用（B）⑵横波平底孔A VG曲线（当X≥3N时）①通用A VG曲线的制作、计算及应用（B）②实用A VG曲线的制作、计算及应用（B）3 仪器、探头和试块3.1 超声波探伤仪3.1.1超声波探伤仪概述⑴仪器的作用（B）⑵仪器的分类①按超声波的连续性分类（A）②按缺陷显示方式分类（A）③按超声波的通道分类（A）3.1.2 A型脉冲反射式超声波探伤仪的一般工作原理⑴仪器电路方框图⑵仪器主要组成部分及其工作原理（B）3.1.3 仪器主要开关旋钮的作用及其调整⑴用于调节探伤仪功能的开关旋钮（工作方式选择旋钮、发散强度旋钮、衰减器、增益旋钮、抑制旋钮、深度范围及深度细调旋钮、延迟旋钮、聚焦旋钮、）（C）⑵用于调节探伤仪工作状态的开关旋钮（频率选择旋钮、水平旋钮、垂直旋钮、深度补偿开关、辉度旋钮、重复频率旋钮、显示选择开关）（C）3.1.4 仪器的维护⑴仪器的维护的目的（B）⑵仪器的维护的内容和要求（B）3.1.5 数字式超声波探伤仪⑴数字式超声波探伤仪的特点（A）⑵数字式超声波探伤仪3.2 超声波测厚仪3.2.1 超声波测厚仪分类、主要组成部分及工作原理（B）3.2.2 超声波测厚仪的调整、测试、维护和应用（C）3.3 超声波探头3.3.1 工作原理（压电效应）⑴压电效应定义及产生机理（B）⑵影响压电效应的几个主要因素（压电材料性能主要参数）①压电应变常数d33定义、计算公式、公式各参数的物理意义及应用（B）②压电电压常数G33定义、计算公式、公式各参数的物理意义及应用（B）③介电常数ε定义、计算公式、公式各参数的物理意义及应用（B）④机电耦合系数K定义、计算公式及应用（B）⑤机械品质因子θm定义、计算公式、公式各参数的物理意义及应用（B）⑥频率常数N定义、计算公式、公式各参数的物理意义及应用（B）⑦居里温度T定义及应用（B）3.3.2 探头的种类和结构⑴分类方法（按波型分、按耦合方式分、按波束分、按晶片数量分）（B）⑵探头的基本结构（直探头、斜探头、表面波探头、双晶探头、聚焦探头、可变角探头、高温探头）（B）3.3.3 探头型号（探头型号的组成内容）（B）3.4 试块3.4.1 试块的作用（B）3.4.2 试块的分类（B）3.4.3 试块的要求和维护（B）3.4.4 国内常用试块简介及应用（C）3.4.5 国外常用试块简介及应用（A）3.5 仪器和探头的性能及其测试3.5.1 仪器性能（垂直线性、水平线性、动态范围、衰减器精度）及其测试（B）3.5.2 探头的性能（入射点、K值和折射角βS、主声束偏离与双峰、声束特性）及其测试（B）3.5.3 仪器和探头的综合性能（灵敏度、盲区及始脉冲宽度、分辨力、信噪比）及其测试（B）4 超声波探伤方法和通用探伤技术4.1 超声波探伤方法概述4.1.1 超声波探伤方法的分类⑴按原理分（脉冲反射法、穿透法、共振法）（A）⑵按波型分（纵波法、横波法、表面波法、板波法、爬波法）（A）⑶按探头数目分（单探头法、双探头法、多探头法）（A）⑷按探头接触方式分（直接接触法、液浸法）（A）4.1.2 超声波探伤方法的应用（B）4.2 仪器和探头的选择4.2.1 仪器的选择（选择依据和选择原则）（B）4.2.2 探头（型式、频率、晶片尺寸、K值）的选择（选择的依据、原则、目的和要求）（B）4.3 耦合与补偿4.3.1 耦合剂（作用、要求、种类及应用）（B）4.3.2 影响声耦合的主要因素（耦合层厚度、耦合剂声阻抗、工件表面粗糙度、工件表面形状）（B）4.3.3 表面耦合损耗的测定和补偿（B）4.4 探伤仪的调节4.4.1 扫描速度的调节⑴纵波扫描速度的调节（试块、方法和要求）（C）⑵表面波扫描速度的调节（试块、方法和要求）（B）⑶横波扫描速度的调节（试块、方法和要求）（C）4.4.2 探伤灵敏度的调节⑴探伤灵敏度的定义、调节目的和要求（B）⑵调节方法（试块调整法、工件底波调整法）及应用（C）4.5 缺陷位置的测定4.5.1 纵波（直探头）探伤时缺陷定位（方法、计算公式）及应用（C）4.5.2 表面波探伤时缺陷定位（方法、计算公式）及其应用（C）4.5.3 横波探伤时缺陷定位（方法、计算公式）及其应用（C）4.5.4 横波周向探测圆柱曲面时缺陷定位及其应用⑴外圆周向探测时缺陷定位（方法、计算公式）及其应用（B）⑵内壁周向探测时缺陷定位（方法、计算公式）及其应用（B）⑶外圆周向探测时最大探测壁厚的计算与应用（A）⑷外圆周向探测时声程修正系数μ和跨距修正系数m计算和应用（A）4.6 缺陷大小的测定4.6.1 当量法⑴当量试块比较法（方法、要求与应用）（C）⑵当量计算法（当X≥3N时）：应用原理、计算方法与应用（C）⑶当量A VG曲线法（应用原理、计算方法与应用）（B）4.6.2 测长法⑴相对灵敏度测长法（应用原则、方法与要求）（B）⑵绝对灵敏度测长法（应用原则、方法与要求）（B）⑶端点峰值法（应用原则、方法与要求）（B）4.6.3 底波高度法（应用原则、方法与要求）（B）4.7 缺陷自身高度的测定4.7.1 表面波波高法（A）4.7.2 表面波时延法（A）4.7.3 端部回波峰值法（A）4.7.4 横波端角反射法（A）4.7.5 横波串列式双探头法（A）4.7.6 相对灵敏度法（10d B法）（A）4.7.7 散射波法（衍射法）（A）4.8 影响缺陷定位、定量的主要因素4.8.1 影响缺陷定位的主要因素⑴仪器的影响（仪器水平线性及水平刻度的精度）（B）⑵探头的影响（声束偏离、指向性、双峰、斜楔磨损）（B）⑶工件的影响（表面粗糙度、材质、表面形状、边界、工件温度及缺陷情况）（B）⑷操作人员的影响（扫描速度比例调整、入射点及K值调整、定位方法不当）（B）4.8.2 影响缺陷定量的主要因素⑴仪器及探头性能的影响（频率、衰减器及垂直线性、探头形式和晶片尺寸、K值）（B）⑵耦合与衰减的影响①耦合的影响因素：耦合剂声阻抗及耦合层厚度、探头施加压力、工件表面耦合状态等影响因素（B）②衰减的影响因素：介质晶粒度，工件尺寸（B）⑶工件几何形状和尺寸的影响因素：工件底面形状、粗糙度及与探测面的平行度，工件尺寸的大小及其侧壁附近的缺陷情况（B）⑷缺陷的影响因素：缺陷性质、形状及其表面粗糙度、位置及其与超声波入射方位，缺陷回波的指向性（B）4.9 缺陷性质分析4.9.1 根据加工（焊接、铸造和锻造等）工艺分析缺陷性质（B）4.9.2 根据缺陷特征（平面形、点状或密集形）分析缺陷性质（B）4.9.3 根据缺陷波形（静态波形、动态波形）分析缺陷性质（B）4.9.4 根据底波（底波消失、缺陷波与底波共存、底波明显下降而缺陷波互相彼连高低不等、底波和缺陷波都很低）分析缺陷性质（B）4.10 非缺陷回波的判别4.10.1 “迟到波”定义、形成原理、特征、识别方法及应用（B）4.10.2 “61。
ut工艺规程和操作指导书(1)
UT检测工艺一、检测工艺文件检测工艺文件包括工艺规程和操作指导书。
二、超声检测工艺规程→超声检测工艺规程应根据相关法规、安全技术规范、产品标准、有关的技术文件和NB/T 3-2015等相关检测标准要求，并针对检测机构的特点和检测能力而编制的技术文件。
→超声检测工艺规程应涵盖本单位（制造、安装或检验检测单位）产品（或检测对象）的检测范围。
→超声检测通用工艺规程一般以文字说明为主，检测对象一般为某类工件，它应具有一定的覆盖性和通用性。
工艺规程的编制要点（1）涵盖本单位的检测范围，是通用性技术要求、原则性指导文件；（2）根据检测单位的特点和能力编写，是对现行标准规范的补充；（3）内容不能照搬照抄外单位的文件，必须有本单位的特色；|（4）跟具体的工程项目没有必要的关联，是检测单位自身检测能力的体现；（5）由检测单位Ⅲ级专业人员编制，检测责任师审核，单位技术负责人批准；（6）规程中某一项技术要求需要展开说明的，可采用附录形式编入；（7）不得将管理制度、操作规程等与工艺规程无关的内容写入正文；（8）工艺规程要完整，一些关键的数据和指标应明确写入规程中，以供检测人员使用；（9）工艺规程的编制应按NB/~的规定明确其相关因素的具体范围或要求，如相关因素的变化超出规定时，应重新编制或修订。
（10）相应检测标准变更、采用新的检测工艺时，应对工艺规程进行修订，重新审批发布。
（如果来不及修订工艺规程时，所编制的操作指导书应由检测单位技术负责人批准）。
工艺规程的编制原则（1）遵照国家现行标准和法规的要求，在检测工艺上可以比现行标准、法规更细，更具体，要求更高；（2）应根据本单位无损检测人员技术水平、检测能力，做到简明扼要，提出切实可行的工艺措施；（3）应采用本单位一些行之有效的做法，应有自己的特色；`（4）工艺规程中每一步骤都要写清楚做什么、由谁去做、采用什么设备和辅助器材、什么时机做、按什么标准做；（5）采用非标准检测工艺（如非标准温度范围内的渗透检测、探头移动区不符合要求的超声波检测、焦距不符合要求的射线检测等）时，应对该检测工艺进行验证；（6）明确对操作人员和责任人员的职责和要求；（7）要融入其它施工质量验收规范中有关无损检测方面的内容（如SH/T3543-2007 石油化工建设工程项目施工过程技术文件规定条的要求：无损检测单位应按SH/T3503的规定提交无损检测报告。
超声波检测UT三级（白金教程）
第一章 超声波检测 第6章 常用无损检测方法
横波（Transverse wave）
第一章 超声波检测 第6章 常用无损检测方法
3、表面波（瑞利波）。当超声波在固体介质中传播时， 对 于有限介质而言，有一种沿介质表面传播的波即表面波。介质 表面的质点作椭圆运动。椭圆的长轴垂直于波的传播方向，短 轴平行于波的传播方向，介质质点的椭圆振动可视为纵波与横 波的合成。瑞利首先对这种波给予了理论上的说明，因此表面 波又称为瑞利波（Rayleigh wave），常用R表示。如采用表面 波探伤只能发现工件的表面缺陷。
第一章 超声波检测 第6章 常用无损检测方法
纵波（Longitudinal wave）
第一章 超声波检测 第6章 常用无损检测方法
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，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承受切应力，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。
由于科技的进步,认 识到人类对声音的响应是按对数规律变化的,于是有了一 个单位就是贝尔(bel，美国发明家,电话发明人) 。
第一章 超声波检测 第6章 常用无损检测方法
声音与噪音对人的影响
1分贝 20分贝以下 20-40分贝 40-60分贝 60分贝以上 70分贝 90分贝以上 100-120分贝 人类耳朵刚刚能听到的声音 认为是安静的，15分贝以下,认为是 “死寂”的 大约是情侣耳边的喃喃细语 正常的交谈声音 属于吵闹范围 很吵的，而且开始损害听力神经 会使听力受损 如无意外，一分钟人类就得暂时性 失聪（致聋） 汽车噪音介乎80100分贝
超声波UT 检测方案
超声波UT 检测方案1..1 工作范围本方案适用于余热锅炉、汽机中低压管道项目的对接焊口、钢结构型材对接焊缝、板材及板材对接焊缝和钢锻件的超声波探伤检验。
1..2 材料准备1..2.1 仪器根据工程项目现场的具体情况，使用脉冲反射式超声波探伤仪。
1..2.2 仪器的技术要求仪器和探头的组合灵敏度、衰减器精度、水平线性和垂直线性等各种性能指标应符合 JB/T10061《A 型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件》及 JB/T10062《超声波探伤用探头性能测试方法》的规定。
a.仪器和探头的组合灵敏度：在达到所检工件最大声程时，其灵敏度余量应≥10dB。
b. 衰减器精度：任意相邻 12 dB 误差在±1dB 以内，最大累计误差不超过 1dB 。
c. 水平线性：水平线性误差不大于 1%。
d. 垂直线性：在荧光屏满刻度的 80%范围内线性显示，垂直线性误差不大于 5%。
1..2.3 探头1）晶片有效面积除另由规定外一般不应超过 50mm2，且任意一长边不大于 25 mm 。
2）单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于 2 度，主声束垂直主方向不应有明显双峰。
3）直探头的远场分辨力应大于或等于 30 dB ，斜探头的远场分辨力应大于或等于 6dB4）仪器和探头的系统性能应按 ZBJ04001 和 JB/T10062 的规定进行测试（检验周期见表 2）。
5）探头和检验面应该紧密接触，必要时探头楔块应进行修磨使其与检验面吻合。
修磨后探头应该重新测定入射点和折射角。
表1 探头折射或 K 值选择1..2.4试块a. 试块应采用与被检工件相同或相近似声学性能的材料制成，直探头标准试块为CBI、CBII 试块；斜探头标准试块采用 CSK-IA、CSK-IIIA 试块。
b. 试块的制造要求应符合 ZBJ04001 和 JB/T10062 的规定进行测试。
c. 现场检测时，也可采用其它形式的等效试块。
.1..3检测准备1...3.1 检测表面1) 检测面的确定必须保证检查到工件被检部分的整个体积，即应检查到整条焊缝，检验区域的宽度为是焊缝本身再加上焊缝两侧各 10mm 区域(热影响区)。
UT检测通用规程
超声波检测通用工艺规程1.主要内容与适用范围本规程规定了焊缝超声检测人员具备的资格、仪器、探头、试块、检测技术方法和质量分级等。
本规程适用于本公司生产的厚度为6mm～30mm钢制承压设备全熔化焊的超声检测。
不适用于铸钢及奥氏体钢焊缝，外径小于159mm的钢管对接焊缝，内径小于或等于250mm或内外径之比小于80%的纵向焊缝检测。
本规程按JB4730的要求编写，符合《容规》和GB150等要求。
检测工艺卡是本规程的补充，由Ⅱ级人员按本规程等要求编制，其检测参数规定的更具体。
2.引用标准、法规JB/T4730-2005《承压设备无损检测》GB150-1998《钢制压力容器》JB/T9214-1999《A型脉冲反射式超声波探伤系统工作性能测试方法》JB/T10061-1999《A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件》JB/T10062-1999《超声探伤用探头性能测试方法》3.检测人员3.1检测人员必须经过培训，按《特种设备无损检测人员考核与监督管理规则》的要求。
经理论和实践考试合格，取得相应等级资格证书的人员担任。
3.1.1检测人员每年应检查一次身体，其矫正视力不低于1.0。
4.探伤仪、探头和试块4.1探伤仪采用A型脉冲反射式超声波探伤仪器，其工作频率范围为0.5 MHz～10MHz，仪器至少在荧光屏满刻度的80%范围内呈线性显示。
仪器应具有80dB以上的可调衰减器，步进级每档不大于2Db，其精度为任意相邻12 dB的误差在±1dB 以内，最大累计误差不超过1dB.。
水平线性误差不大于1%,垂直线性误差不大于5%。
4.2探头4.2.1晶片面积一般不应超过500mm2，且任意一边长原则上不大于25 mm 。
4.2.2单斜探头声束轴线水平偏离角不应大于2度，主声束垂直方向不应有明显的双峰。
4.3仪器和探头的系统性能4.3.1在达到所检工件的最大检测声程时，其灵敏度余量应≥10dB。
4.3.2直探头的远场分辨力应大于或等于30 dB ，斜探头的远场分辨力应大于或等于6dB 。
无损检测超声探伤UT基础讲义
培训教材之理论基础第一章无损检测概述无损检测包括射线检测（RT）、超声检测（UT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）和涡流检精品文档，超值下载测（ET）等五种检测方法。
主要应用于金属材料制造的机械、器件等的原材料、零部件和焊缝，也可用于玻璃等其它制品。
射线检测适用于碳素钢、低合金钢、铝及铝合金、钛及钛合金材料制机械、器件等的焊缝及钢管对接环缝。
射线对人体不利，应尽量避免射线的直接照射和散射线的影响。
超声检测系指用A型脉冲反射超声波探伤仪检测缺陷，适用于金属制品原材料、零部件和焊缝的超声检测以及超声测厚。
磁粉检测适用于铁磁性材料制品及其零部件表面、近表面缺陷的检测，包括干磁粉、湿磁粉、荧光和非荧光磁粉检测方法。
渗透检测适用于金属制品及其零部件表面开口缺陷的检测，包括荧光和着色渗透检测。
涡流检测适用于管材检测，如圆形无缝钢管及焊接钢管、铝及铝合金拉薄壁管等。
磁粉、渗透和涡流统称为表面检测。
第二章超声波探伤的物理基础第一节基本知识超声波是一种机械波，机械振动与波动是超声波探伤的物理基础。
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。
振动的传播过程，称为波动。
波动分为机械波和电磁波两大类。
机械波是机械振动在弹性介质中的传播过程。
超声波就是一种机械波。
机械波主要参数有波长、频率和波速。
波长λ：同一波线上相邻两振动相位相同的质点间的距离称为波长，波源或介质中任意一质点完成一次全振动，波正好前进一个波长的距离，常用单位为米(m)；频率f：波动过程中，任一给定点在1秒钟内所通过的完整波的个数称为频率，常用单位为赫兹(Hz)；波速C：波动中，波在单位时间内所传播的距离称为波速，常用单位为米/秒（m/s）。
由上述定义可得：C=λ f ，即波长与波速成正比，与频率成反比；当频率一定时，波速愈大，波长就愈长；当波速一定时，频率愈低，波长就愈长。
次声波、声波和超声波都是在弹性介质中传播的机械波，在同一介质中的传播速度相同。
五大常规无损检测技术之一：超声检测(UT)的原理和特点
五大常规无损检测技术之一：超声检测（UT）的原理和特点超声检测（Ultrasonic Testing），业内人士简称UT，是工业无损检测（Nondestructive Testing）中应用最广泛、使用频率最高且发展较快的一种无损检测技术，可以用于产品制造中质量控制、原材料检验、改进工艺等多个方面，同时也是设备维护中不可或缺的手段之一。
超声检测主要的应用是检测工件内部宏观缺陷和材料厚度测量。
按照不同特征，可将超声检测分为多种不同的方法：（1）按原理分类：超声波脉冲反射法、衍射时差法（Time of Flight Diffraction，简称TOFD）等。
（2）按显示方式分类：A型显示、超声成像显示（B、C、D、P扫描成像、双控阵成像等）。
A型显示的超声波脉冲反射法是五大常规无损检测技术之一，其他四种是：射线检测（Radiographic Testing）：射线照相法、磁粉检测（Magnetic Particle Testing）、渗透检测（Penetrant Testing）、涡流检测（Eddy Current Testing）。
超声检测原理超声检测，本质上是利用超声波与物质的相互作用：反射、折射和衍射。
（1）什么是超声波？我们把能引起听觉的机械波称为声波，频率在20-20000Hz之间，而频率高于20000Hz的机械波称为超声波，人类是听不到超声波的。
对于钢等金属材料的检测，我们常用频率为0.5~10MHz的超声波。
（1MHz=10的六次方Hz）（2）如何发出和接收超声波？超声检测用探头的核心元件是压电晶片，其具有压电效应：在交变拉压应力的作用下，晶体可以产生交变电场。
当高频电脉冲激励压电晶片时，发生逆压电效应，将电能转换成声能（机械能），探头以脉冲的方式间歇发射超声波，即脉冲波。
当探头接受超声波时，发生正压电效应，将声能转换成电能。
超声检测所用的常规探头，一般由压电晶片、阻尼块、接头、电缆线、保护膜和外壳组成，一般分为直探头和斜探头两个类别，后者的话通常还有一个使晶片与入射面成一定角度的斜锲块。
无损检测取证考试 UT要点
UT要点概述：对于钢等金属材料的检测，常用频率为0.5~10MHz。
超声波的频率很高，因而使超声波具有一些重要特性，使其能广泛用于无损检测。
声波、次声波和超声波1.超声波方向性好：超声波频率高，波长短，扩散角小，可以定向发射；2.超声波能量高：超声波的检测频率远高于声波，其声强与频率的平方成正比；3.超声波能在异质界面产生反射、折射、衍射和波形转换：在超声检测中，特别是在脉冲反射法检测中，利用了超声波几何声学的一些特点，如在介质中直线传播，遇界面产生反射、折射等。
4.超声波穿透能力强：超声波在大多数介质中传播时，传播能量损失小，传播距离大，穿透能力强，在很多金属材料中其穿透能力可达数米。
1、声波基础知识1.1机械振动与机械波机械振动物体（或质点）在某一平衡位置附近作来回往复的运动，称为机械振动。
振动是往复、周期性的运动，振动的快慢常用振动周期和振动频率两个物理量来描述。
振动的强弱用振幅来表征。
机械波的产生与传播：在介质内部，各质点间以弹性力连接在一起的介质，称为弹性介质。
在弹性力的作用下，弹性介质中一个质点的振动就会引起临近质点的振动，邻近质点的振动又会引起较远质点的振动，于是振动就以一定的速度由近及远地向各个方向传播开来，从而就形成了机械波。
产生机械波必须具备以下两个条件：（1）要有作机械振动的波源。
（2）要有能传播机械振动的弹性介质。
振动与波动是互相关联的，振动是产生波动的根源，波动是振动状态的传播。
波动中介质各质点并不随波前进，而是按照与波源相同的振动频率在各自的平衡位置上振动，并将能量传递给周围的质点。
这种能量的传播，不是靠物质的迁移来实现的，也不是靠相邻质点的弹性碰撞来完成的，而是由各质点的位移连续变化来逐渐递出去的。
因此，机械波的传播不是物质的传播，而是振动状态和能量的传播。
关于波长、周期、频率和波速波长λ：同一波线上相邻两振动相位相同的质点的距离，称为波长，用λ表示。
波源或介质中任意一质点完成一次全振动，波正好前进一个波长的距离。
超声波检测讲义UT
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20KH Z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 C L＞C S＞C R钢：C L=5900m/s， C S=3230m/s，C R=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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 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)。
5.3按波形分类的超声检测方法
根据采用的检测波型，可分为纵波法、横波法、 表面波法、板波法、爬波法等。 5.3.1纵波法 1.纵波直探头法（又叫 垂直入射法，简称垂直法） X≥3N，可用当量计算法调整灵敏度及评定缺陷。
采用双晶直探头检测，克服了单直探头盲区影响， 适用于检测近表面缺陷和薄壁工件。
2
超声波探伤方法图例4-1.doc
纵波斜射法 横 板 纵波法 垂直入射 波 波 法 法 不锈钢焊缝与螺检检测 管材检测 薄板检测 缺陷回波法 纵波垂直法 钢板、锻件、铸件 等材料内部检测 底波高度法 多次底波法 斜角探伤法 横 波 法 检测焊缝、管材、筒体锻件、板材等 检测表面及近表面缺陷 表面下横波
14
5.4按探头数目分类的超声检测方法 5.4.1单探头法 使用一个探头兼做发射和接受。 与波束轴线垂直的面状缺陷和立体性缺陷 检出效果最好。 与波束轴线平行的面状缺陷难以检出。
当波束轴线与缺陷倾斜时，则根据倾角的 大小，回波很弱或没有回波。
15
5.4.2双探头法 使用两个探头（一个发射 ，一个接收）进行检测 的方法。 1.并列式 两个探头并列放置，检测时两者做同步同向移动， 以便发现与检测面倾斜的缺陷。 2.交叉式 两个探头轴线交叉，交叉点为要检测部位。可用 来发现与检测面垂直的面状缺陷。焊缝检测中用 以检测横向缺陷。
9
5.1.4共振法
依据工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。 用于工件测厚，现已很少使用。
10
5.2 A型显示和超声成像 5.2.1 A型显示 A型显示是一种波形显示，是将超声信号的幅度 与传播时间的关系以直角坐标的形式显示出来， 横坐标代表声波的传播时间，纵坐标代表信号幅 度。 目前特种设备行业执行的JB/T4730-2005标准规定 的就是A型脉冲反射法超声检测。 采用该方法时，检测结果受检测人员的素质、经 验等人为因素较多。
脉 冲 波 法
单 探 头 法
反 射 法
反 射 法
液 浸 法
纵波法 斜入射
超 声 波 探 伤 方 法 连 续 波 法 双 探 头 法 穿 透 法
直 接 接 触 法
表面波法 板 检测分层性缺陷 及衰减较大的材料 爬 波 粗糙表面下缺陷 检测与探测面垂直的缺陷 多探头及双探头法 表面下纵波 并列式 交叉式 V 形式 K 型式 串列式
16
3.V型串列式 两探头相对放置同一检测面上，主要用于检测与 检测面平行的面状缺陷。 4.K型串列式 两探头以相同的方向分别放置于工件的上下表面 上。主要用于检测与检测面垂直的面状缺陷。 5.串列式 两探头一前一后，以相同方向放置在同一表面上。 主要用于检测与检测面垂直的片状缺陷。如厚焊 缝中间未焊透、窄间隙焊缝的坡口未融合等。
8
5.1.3穿透法 穿透法是采用一发一收双探头分别放置在 工件相对的两端面，依据脉冲波或连续波 穿透工件后的能量变化来检测工件的方法。 30多年前（80标准前），球罐RT检测一般 采用X射线拍片，不是100％检测，也不提 前划线，为保证对位贴片准确，不出现白 头片，一般照几张后就用穿透法找最大回 波中心定位。
13
5.3.2横波法 将纵波倾斜入射至工件检测面，利用波形转换得到的横波 进行检测的方法，称为横波法。又称斜射法。 斜射声束的产生有两种方法：
⑴接触法时采用斜探头，入射角在第一临界角和第二临界 角之间，则工件中实现纯横波探伤； ⑵水浸直探头在水中改变声束入射角度。 横波法主要用于焊接接头和管材的检测，是特种设备采用 最多的一种方法。检测其他工件时，只作为有效的辅助手 段（合同注明）。
5
1.缺陷回波法 以回波传播时间(横坐标)对缺陷定位，以回波幅度 （纵坐标）对缺陷定量。 T——始波（校零时始波前沿置于零，校零后始波 前沿置于零刻度前。） F——伤波（缺陷面积大于声束截面，只有F1;缺陷 面积小于声束截面，视声能衰减情况，会出现 F1F2F3……） B——底波（底波回波情况视扫描比例、有无缺陷 及缺陷尺寸相对于声束截面大小。）
第5章超声检测方法分 类与特点
刘燕魁 淄博安信燃气工程检测有限公司 2011.10
1
第5章超声检测方法分类与特点
超声波探伤方法按波的类型可分为脉冲波 法和连续波法，按探伤方法原理可分为反 射法、穿透法和共振法，按波形可分为纵 波法、横波法、表面波法、板波法和爬波 法，按耦合方式可分为直接接触法和液浸 法，按探头个数可分为单探头法、双探头 法和多探头法，现将各种探伤方法分类列 于下图4.1：
12
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。 入射角小于第一临界角α I ，工件中既有纵波又有 横波，纵波声速快，利用纵波来识别缺陷和定量。 对粗晶材料，如A体不锈钢焊接接头UT检测，常 采用纵波斜探头法检测。 在TOFD检测技术中，使用的探。头一般也为纵 波斜探头
串列式法
共 振 法
测厚及测腐蚀性
图 4-1
3
5.1按原理分类的超声检测方法
超声检测方法按原理分类，可分为脉冲反 射法、衍射时差法（TOFD）、穿透法和共 振法。
4
5.1.1脉冲反射法
超声波探头发射脉冲波到被检工件内，通 过观察来自内部缺陷或工件底面反射波的 情况来对工件进行检测的方法，称为脉冲 反射法。 脉冲反射法包括缺陷回波法、底波高度法、 多次底波法。
6
2.底波高度法
当工件材质和厚度不变时，底面回波高度 应是基本不变的。如果工件内存在缺陷， 底面回波高度会下降甚至消失。 波高变化取决于声束截面和缺陷相对大小 以及探头和缺陷的相对位置。 实用中很少作为一种独立的检测方法，经 常作为辅助手段配合缺陷回波法一起检测。
7
3.多次底波法 对厚度不大、形状简单、检测面与底面平行的工 件超探时，超声波可在检测面与底面之间往复传 播多次，示波屏上出现多次底波B1、B2、B3、B4……。 有缺陷时，由于缺陷的反射和散射造成声能的衰 减，会发生下列变化： ①底面回波次数减少； ②打乱了各次底波回波高度依次衰减的规律（叠 加效应）； ③显示缺陷回波，改变了回波间距。