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超聲檢測(cè)的一般介紹
閱讀：2434 發(fā)布時(shí)間：2017-2-22超聲檢測(cè)儀器在工業(yè)領(lǐng)域中的使用已經(jīng)有60多年了,。從二十世紀(jì)四十年代起，支配高頻聲波在固體物質(zhì)中傳播的物理定律不僅已經(jīng)用于探測(cè)金屬,、復(fù)合材料,、塑料,、陶瓷中的隱藏裂縫,、空隙,、多孔性和其它內(nèi)部的不連續(xù)性,，而且還可測(cè)量材料的厚度,，分析材料的屬性。*無(wú)損,、安全的超聲檢測(cè)方法,，在很多基礎(chǔ)制造業(yè)、加工處理業(yè)及服務(wù)業(yè)中,，已經(jīng)發(fā)展成為一種非常成熟的檢測(cè)方法,，特別是在涉及焊縫和結(jié)構(gòu)金屬的應(yīng)用中。
在很大程度上,，超聲檢測(cè)的進(jìn)步與電子學(xué)的發(fā)展同步進(jìn)行,，后來(lái)又得益于計(jì)算機(jī)的發(fā)展而突飛猛進(jìn),。二十世紀(jì)三十年代,，歐洲和美國(guó)的早期研究成果表明高頻聲波能以可預(yù)見的方式從隱藏的缺陷或材料的邊界處反射回來(lái)，并生成可以顯示在示波器屏幕上的*的回波圖案,。第二次世界大戰(zhàn)中聲波定位儀的發(fā)展進(jìn)一步推動(dòng)了在超聲學(xué)方面的研究,。在1945年，美國(guó)科研人員Floyd Firestone獲得了被其稱為超聲反射鏡的儀器的權(quán),，這臺(tái)儀器一般被看作是*臺(tái)使用脈沖/回波技術(shù)的實(shí)用商業(yè)超聲探傷儀,。脈沖/回波技術(shù)在今天也仍然普遍使用,。隨后的幾年中,，許多商業(yè)儀器紛紛問世。二十世紀(jì)六十年代和七十年代在超聲探傷儀,、測(cè)厚儀及探頭的發(fā)展方面的公司,，如：Panametrics,、 Staveley和Harisonic,，如今已經(jīng)成為奧林巴斯奧林巴斯公司的成員,。
在二十世紀(jì)四十年代后期,，日本的研究人員zui先在醫(yī)學(xué)診斷領(lǐng)域使用了超聲檢測(cè)技術(shù)。他們使用早期的B掃描設(shè)備獲得人體細(xì)胞組織層的兩維圖像,。到了二十世紀(jì)六十年代,，早期的醫(yī)學(xué)掃描儀被用于探測(cè)并顯示腫瘤,、膽結(jié)石和類似異常情況的輪廓,。在二十世紀(jì)七十年代，測(cè)厚儀的出現(xiàn)將超聲檢測(cè)技術(shù)帶入到各種制造工業(yè)環(huán)境中,，如：在只能接觸工件一側(cè)的情況下需要測(cè)量工件的厚度,。腐蝕測(cè)厚儀在測(cè)量金屬管道和箱罐的剩余壁厚應(yīng)用中得到了廣泛的使用。
超聲儀器的發(fā)展一直是基于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和自80年代以來(lái)就可以便宜的價(jià)格獲得的微處理器,。這也促成了用于缺陷探傷、厚度測(cè)量和聲學(xué)成像的小型化、可靠性能*的新一代便攜式儀器和在線檢測(cè)系統(tǒng)的問世,。
什么是超聲,？
存在于我們周圍的聲波,，是一種穿行在某個(gè)媒介中的組織簡(jiǎn)單的機(jī)械振動(dòng)，媒介可以是固體,、液體或氣體,。這個(gè)聲波定義既包含我們?nèi)粘Ｂ牭降穆曇簦舶糜谌毕萏綔y(cè)的超聲波,。聲波在某個(gè)特定介質(zhì)中以特定速度或聲速,，在一個(gè)可預(yù)見的方向上傳播，當(dāng)遇到另一個(gè)不同介質(zhì)的界面時(shí),，聲波會(huì)根據(jù)某些簡(jiǎn)單的規(guī)則反射回來(lái)或繼續(xù)傳播,。這個(gè)物理原理是超聲缺陷探測(cè)的基礎(chǔ)。簡(jiǎn)言之,，超聲波會(huì)在被測(cè)樣件中的裂縫處或其它不連續(xù)性缺陷出現(xiàn)的位置,，發(fā)生反射，因此受過(guò)培訓(xùn)的操作人員通過(guò)監(jiān)控工件中產(chǎn)生的回波圖形,，就可以辨別和定位材料中隱藏的內(nèi)部缺陷,。
所有聲波都會(huì)以一個(gè)特定的頻率（每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)或周期）振動(dòng)，即我們可以感受到的可聽聲波范圍內(nèi)的音高,。人類可聽到的zui大聲波頻率大約為每秒鐘20,000周期（20 KHz）,，而大多數(shù)超聲探傷應(yīng)用所使用聲波的頻率范圍為500,000周期/秒到10,000,000周期/秒（500 KHz ～ 10 MHz）。處于千兆赫頻率范圍的聲能不能在空氣或其它氣體中有效傳播,，但是卻能在大多數(shù)液體和普通工程材料,，如：大多數(shù)金屬、塑料、陶瓷及復(fù)合材料中自由傳播,。超聲范圍內(nèi)的聲波比可以聽到聲波的方向性強(qiáng)得多,，而且因其較短的波長(zhǎng)，它們還對(duì)傳播路徑上的小反射體更為敏感,。
聲波的速度會(huì)根據(jù)它們所處介質(zhì)的不同而發(fā)生變化,，因?yàn)槁曀贂?huì)受到介質(zhì)的密度和彈性等屬性的影響。不同類型的聲波會(huì)以不同的聲速傳播,。（文章來(lái)自?shī)W林巴斯,，侵刪）