利用声学特性的无损检测技术___超声波检测技术 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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超声波在介质中的传播速度C(与介质、波型等有关)、振动频率f(单位时间内完成全振动的次数,以每秒一次为1个赫兹-Hz)和超声波的波长λ(超声波完成一次全振动时所传递的距离)三者有如下关系:C=λ·f | ||
应当注意在不同介质中以及不同的超声波波型具有不同的传播速度。 | ||
超声波具有波长短、沿直线传播(在许多场合可应用几何声学关系进行分析研究)、指向性好,能在固体中传播,并能进行波型转换等特点,其传播特性包括反射与折射、衍射与散射、衰减、谐振、声速等多种变化,因此其适用范围非常广泛,包括了金属、非金属,锻件、铸件、焊接件、型材、胶接结构与复合材料、紧固件等等。 | ||
超声波检测的优点是穿透力强、设备轻便、检测成本低、检测效率高,能即时知道检测结果(实时检测),能实现自动化检测和实现永久性记录,在缺陷检测中对危害性较大的裂纹类缺陷特别敏感等等。 | ||
超声波检测的缺点是通常需要耦合介质使声能透入被检物,需要有参考评定标准,特别是显示的检测结果不直观,因而对操作人员的技术水平有较高要求等等,此外,对于小而薄或者形状较复杂,以及粗晶材料等的工件检测还存在一定困难。 | ||
下面以超声波的传播特性为线索来分别叙述其应用。 | ||
§2.1.1.1超声波的反射与折射特性 | ||
在弹性介质中传播的超声波遇到异质界面时会发生反射与折射,并有波型转换发生。 | ||
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深入介质内部传播,从而可以检查介质内部的缺陷。此外,水平偏振横波(SH波,也称为LoveWave-乐甫波)也是一种沿表面层传播的表面波,实际上就是地震波的振动模式,不过目前在工业超声检测中尚未获得实际应用。 | ||||
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