无缝钢管的超声波探伤原理

　　无缝钢管的超声波探伤通常使用1-5兆赫的高频声波。声波的频率高，其指向性好，即具有向单方向发射的特性；波长短，小的缺陷也能很好地反射；距离的分辨能力好，缺陷的分辨率高。

　　超声波探伤用的高频超声波通常用压电材料 产生，如水品、钦酸钡、锆钛酸铅和硫酸理。使用前把压电材料切成能够在一定频率下共振的片子即晶片。将晶片两面都镀上银，作为电极，把高频电压加到这两个电极上时，晶片就在厚度方向产生伸缩，这样就把电振动转变成机械振动而发生超声波。

　　反之，将高频机械振动(超声波)传到晶片上时，晶片就被振动，在晶片的两极间产生频率与超声波相等、强度与超声波成正比例的高频电压，这就是超声波的接收。http://www.wfggz.com/

　　当超声波传到缺陷、被检物会发生发射。在超声波垂底直地传到不同介质相接触的界面时，一部分超声波被反射，而剩余的部分就穿透过去，这两部分的比率取决于接界的两种介质的密度和其中的声速。当无缝钢管中的超声波传到空气界面时，由于空气与无缝钢管钢的密度及其中的声速相差很大，超声波在界面上100%地反射了，它几乎完全不会被传到空气中。钢同水接触时，88%的能见被反射，12%穿透出来。因此，如果探伤时垂直探头与被检物之间有空气时，超声波实际上完全传不过去，所以要用油或甘油(接触式探伤时)或水(非接触式探伤时)作辐合剂，使超声波能够很好地传播。垂直探头只发生纵波。http://www.wfggz.com/

　　在超声波斜射到界面上时，在界面上会产生反射和折射。当斜探头接触到钢件时，因为两者都是固体，所以反射波和折射波都存在纵波和横波。此时，反射角和折射角是由两种介质中的声速来决定的。由于如果折射波中H时存在纵波和横波时，对判断结果会发生困难，所以要适 当调整探头入射角叩探头中斜楔的角度，使入射角的角度大于纵波的临界角(就是使纵波全部反射)，而被检物中只有横波射人。斜射时折射的穿透率与折射角有关。通常，当斜探头采用的折射角为35度-80度时，穿透率最好。
　　当超声波碰到缺陷时，就在那里反射和散射。一般，超声波探伤中缺陷尺寸的检出极限为超声波波长的一半。缺陷尺寸愈大，其反射愈容易。由于缺陷形状和方向的不同，其反射的方式也有所不同。因超声波具有直线前进的性质，因此其反射方式。

　　假如超声波垂直地射到平面状的反射体(例如裂纹)上时，反射波就能很顺利地回到探头的晶体上，得到很高的缺陷回波。

　　但是，球形缺陷(例如气饱)的反射波，因为是向各个方向散射的，回到晶片上的反射波较少，所以缺陷的回波也较低。另外，从然是平而反射体，但如果是倾斜的话，也可能儿乎没有回波。

　　从超声波人射面(即探伤面)对侧的反射面(底面)反射回来的超声波叫做底面回波。http://www.wfggz.com/