超聲波的檢測方法有哪些？
聲音是一種物理現(xiàn)象，雖然它的瞬時存在非常明顯，但并不會引起任何永久性的變化。這就是為什么聲音（能量較低）非常適用于無損檢測，即通過獲取被測試物的確切信息來判斷其狀態(tài)。為此，需要一種能在被測試物內(nèi)部產(chǎn)生明確反應(yīng)但不改變其狀態(tài)的方法。因此，“被動性”是聲音用于材料測試所必需的最重要特征。
- 在聲發(fā)射的特殊領(lǐng)域中，也使用被動聲學(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。無論是固體、液體還是氣體，每種材料都可以通過對聲波的特殊影響進(jìn)行評估。
- 整個超聲波檢測的基礎(chǔ)是聲波在被測試介質(zhì)內(nèi)傳播時受到的影響。聲波經(jīng)歷的變化可以被測量，并根據(jù)這些變化來評估材料的狀態(tài)。
- 材料性能的評估只能間接進(jìn)行。通過模型和經(jīng)驗相關(guān)性，可以將聲信號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。對材料質(zhì)量的評估始終取決于對信號解釋的概念的可靠性
用于評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，通過通過介質(zhì)傳遞的信號或在界面上反射的信號來進(jìn)行評估。
這些干涉的基本效應(yīng)導(dǎo)致了不同的超聲波檢測方法：
共振法:
利用測試樣品兩個平行限制面之間的反射（圖1）利用材料的共振現(xiàn)象來檢測其特定的聲學(xué)特性。通過在材料中產(chǎn)生共振頻率的聲波，并觀察反射或傳遞的信號，可以推斷材料的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。
透射法:
透射法也稱為透聲法或陰影法。該方法利用材料界面（材料不連續(xù)性）的遮蔽效應(yīng)。該方法使用兩個相對的超聲探頭，一個作為發(fā)射器，一個作為接收器。通過檢測超聲波在材料中的傳播情況，包括透射、吸收和散射等，來評估材料的均勻性和缺陷。（圖2），也可以使用探頭位于測試樣品一側(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（圖4）。發(fā)射探頭可以與接收探頭相同，也可以使用獨立的發(fā)射和接收探頭。
最重要的回波方法，同時也是所有超聲波檢測方法中最常用的方法，是脈沖回波法。通過使用超聲脈沖，不僅可以評估反射指示的大小（回波幅度），還可以評估回波傳播時間。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（來自底部），則可以通過傳播時間來評估材料的結(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)行壁厚度測量等。