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超聲波是頻率高于20千赫的機械波。在超聲探傷中常用的頻率為0.5-5兆赫。這種機械波在材料中能以一定的速度和方向傳播，遇到聲阻抗不同的異質界面，如缺陷或被測物件的底面等，就會產(chǎn)生反射。這種反射現(xiàn)象可被用來進行超聲波探傷。
常用的是脈沖回波探傷法探傷時，脈沖振蕩器發(fā)出的電壓加在探頭上，用壓電陶瓷或石英晶片制成的探測元件，探頭發(fā)出的超聲波脈沖通過聲耦合介質，如機油或水等，進入材料并在其中傳播，遇到缺陷后，部分反射能量沿原途徑返回探頭，探頭又將其轉變?yōu)殡娒}沖，經(jīng)儀器放大而顯示在示波管的熒光屏上。
根據(jù)缺陷反射波在熒光屏上的位置和幅度，即可測定缺陷的位置和大致尺寸。除回波法外，還有用另一探頭在工件另一側接受信號的穿透法。利用超聲法檢測材料的物理特性時，還經(jīng)常利用超聲波在工件中的聲速、衰減和共振等特性。超聲波探傷中，超聲波的發(fā)射和接收都是通過探頭來實現(xiàn)的。
超聲波探頭的種類很多，結構型式也不一樣。探傷前應根據(jù)被檢對象的形狀、衰減和技術要求來選擇探頭。超聲波探頭的選擇包括探頭型式、頻率、晶片尺寸和斜探頭K值的選擇等。常用的超聲波探頭型式有縱波直探頭、橫波斜探頭表面波探頭、雙晶探頭、聚焦探頭等。一般根據(jù)工件的形狀和可能出現(xiàn)缺陷的部位、方向等條件來選擇探頭的型式，使聲束軸線盡量與缺陷垂直。
超聲縱波直探頭只能發(fā)射和接收縱波，束軸線垂直于探測面，主要用于探測與探測面平行的缺陷，如鍛件、鋼板中的夾層、折疊等缺陷。超聲波探頭頻率的離低對探傷有較大的影響。頻率高，靈敏度和分辨力高，指向性好，對探傷有利。但頻率高，近場區(qū)長度大，衰減大，又對探傷不利。實際探傷中要全面分析考慮各方面的因索，合理選擇頻率。一般在保證探傷靈敏度的前提下盡可能選用較低的頻率。
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