超聲波的檢測(cè)方法有哪些？
- 在聲發(fā)射的特殊領(lǐng)域中，也使用被動(dòng)聲學(xué)，其中聲波是由材料條件的自發(fā)變化而在材料內(nèi)部產(chǎn)生的。聲波是機(jī)械波，因此需要作為傳導(dǎo)介質(zhì)的媒介。無(wú)論是固體、液體還是氣體，每種材料都可以通過(guò)對(duì)聲波的特殊影響進(jìn)行評(píng)估。
- 整個(gè)超聲波檢測(cè)的基礎(chǔ)是聲波在被測(cè)試介質(zhì)內(nèi)傳播時(shí)受到的影響。聲波經(jīng)歷的變化可以被測(cè)量，并根據(jù)這些變化來(lái)評(píng)估材料的狀態(tài)。
- 材料性能的評(píng)估只能間接進(jìn)行。通過(guò)模型和經(jīng)驗(yàn)相關(guān)性，可以將聲信號(hào)中的某些變化解釋為材料結(jié)構(gòu)的變化或夾雜物的存在等。對(duì)材料質(zhì)量的評(píng)估始終取決于對(duì)信號(hào)解釋的概念的可靠性
用于評(píng)估材料的聲音傳播中的干擾始終基于相同的原理：
由界面引起的干涉。例如，由測(cè)試樣品的限制面或宏觀界面（如裂紋）以及微觀界面（如晶界）引起的干涉。
由吸收引起的干涉。這主要是由內(nèi)部摩擦產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化。在這種情況下，通過(guò)通過(guò)介質(zhì)傳遞的信號(hào)或在界面上反射的信號(hào)來(lái)進(jìn)行評(píng)估。
這些干涉的基本效應(yīng)導(dǎo)致了不同的超聲波檢測(cè)方法：
共振法:
利用測(cè)試樣品兩個(gè)平行限制面之間的反射（圖1）利用材料的共振現(xiàn)象來(lái)檢測(cè)其特定的聲學(xué)特性。通過(guò)在材料中產(chǎn)生共振頻率的聲波，并觀察反射或傳遞的信號(hào)，可以推斷材料的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。
透射法:
透射法也稱(chēng)為透聲法或陰影法。該方法利用材料界面（材料不連續(xù)性）的遮蔽效應(yīng)。該方法使用兩個(gè)相對(duì)的超聲探頭，一個(gè)作為發(fā)射器，一個(gè)作為接收器。通過(guò)檢測(cè)超聲波在材料中的傳播情況，包括透射、吸收和散射等，來(lái)評(píng)估材料的均勻性和缺陷。（圖2），也可以使用探頭位于測(cè)試樣品一側(cè)的“鏡像-陰影法”（圖3）。
回波法:
該方法利用材料中的不連續(xù)性反射的信號(hào)（圖4）。發(fā)射探頭可以與接收探頭相同，也可以使用獨(dú)立的發(fā)射和接收探頭。
最重要的回波方法，同時(shí)也是所有超聲波檢測(cè)方法中最常用的方法，是脈沖回波法。通過(guò)使用超聲脈沖，不僅可以評(píng)估反射指示的大?。ɑ夭ǚ龋?，還可以評(píng)估回波傳播時(shí)間。因此，可以獲得有關(guān)反射體大小和位置的數(shù)據(jù)。如果了解反射體的位置（來(lái)自底部），則可以通過(guò)傳播時(shí)間來(lái)評(píng)估材料的結(jié)構(gòu)。如果不知道反射體的位置，但了解材料的特性（衰減、聲速），則可以進(jìn)行壁厚度測(cè)量等。