一、超聲波探傷儀工作原理
超(chao)聲波(bo)在被檢(jian)(jian)測(ce)材(cai)料(liao)中傳播時(shi)，材(cai)料(liao)的(de)(de)聲學(xue)特性和內部組織的(de)(de)變化(hua)(hua)對超(chao)聲波(bo)的(de)(de)傳播產生一定的(de)(de)影(ying)響，通過對超(chao)聲波(bo)受影(ying)響程度和狀況的(de)(de)探(tan)測(ce)了(le)解材(cai)料(liao)性能(neng)和結(jie)構變化(hua)(hua)的(de)(de)技(ji)術稱為超(chao)聲檢(jian)(jian)測(ce)。超(chao)聲檢(jian)(jian)測(ce)方法通常有穿(chuan)透法、脈沖反射法、串列(lie)法等。
數(shu)字式超聲波探(tan)傷儀通常是對被測物體(ti)（比(bi)如工業(ye)材料、人體(ti)）發射超聲，然后(hou)利用其(qi)反射、多(duo)普勒效(xiao)應(ying)、透射等來獲取被測物體(ti)內部的信息并經過處理形成圖像。
1、多普勒效應法
是利用超(chao)聲在遇到運動(dong)的物(wu)體(ti)時發(fa)生的多普勒頻移(yi)效應來得出(chu)該物(wu)體(ti)的運動(dong)方(fang)向和(he)速度等特(te)性。
2、透射法
是通過分析超聲穿透過被測物體(ti)之后的變化而得(de)出(chu)物體(ti)的內部特性(xing)的，其應用還處于研(yan)制階(jie)段(duan)。
3、反射法
超聲波探傷儀這里(li)主(zhu)要介(jie)紹的是應(ying)用最多的通過反射法來獲取(qu)物體內部特性信息的方法。
反(fan)射(she)(she)(she)法是基于超(chao)聲波(bo)在通過不同聲阻抗組織界面(mian)(mian)時會發生較(jiao)強反(fan)射(she)(she)(she)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原理工作的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，正如(ru)我(wo)們(men)(men)所(suo)知道，聲波(bo)在從一(yi)種(zhong)(zhong)介質(zhi)傳播到另外一(yi)種(zhong)(zhong)介質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時候在兩(liang)者之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)界面(mian)(mian)處會發生反(fan)射(she)(she)(she)，而且介質(zhi)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)(cha)別(bie)越大(da)反(fan)射(she)(she)(she)就(jiu)(jiu)會越大(da)，所(suo)以(yi)(yi)我(wo)們(men)(men)可以(yi)(yi)對(dui)一(yi)個(ge)物體發射(she)(she)(she)出(chu)(chu)(chu)(chu)穿透力強、能夠直(zhi)線傳播的(de)(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)聲波(bo)，超(chao)聲波(bo)探(tan)傷(shang)儀然后(hou)對(dui)反(fan)射(she)(she)(she)回來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)聲波(bo)進行接收(shou)并根(gen)據這(zhe)(zhe)些反(fan)射(she)(she)(she)回來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)聲波(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)先(xian)(xian)后(hou)、幅度(du)(du)等(deng)情況(kuang)(kuang)就(jiu)(jiu)可以(yi)(yi)判斷出(chu)(chu)(chu)(chu)這(zhe)(zhe)個(ge)組織中含有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)介質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小(xiao)、分(fen)布情況(kuang)(kuang)以(yi)(yi)及各種(zhong)(zhong)介質(zhi)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)比差(cha)(cha)別(bie)程(cheng)度(du)(du)等(deng)信(xin)息(xi)（其中反(fan)射(she)(she)(she)回來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)聲波(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)先(xian)(xian)后(hou)可以(yi)(yi)反(fan)映出(chu)(chu)(chu)(chu)反(fan)射(she)(she)(she)界面(mian)(mian)離探(tan)測表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離，幅度(du)(du)則可以(yi)(yi)反(fan)映出(chu)(chu)(chu)(chu)介質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小(xiao)、對(dui)比差(cha)(cha)別(bie)程(cheng)度(du)(du)等(deng)特(te)性），超(chao)聲波(bo)探(tan)傷(shang)儀從而判斷出(chu)(chu)(chu)(chu)該被測物體是否有異常(chang)。在這(zhe)(zhe)個(ge)過程(cheng)中就(jiu)(jiu)涉及到很多方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內容，包括超(chao)聲波(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產生、接收(shou)、信(xin)號轉換和處理等(deng)。
其中產生(sheng)(sheng)超(chao)(chao)聲(sheng)波(bo)的(de)(de)(de)(de)方法是通過(guo)電(dian)(dian)(dian)路產生(sheng)(sheng)激勵電(dian)(dian)(dian)信號傳給具有(you)壓電(dian)(dian)(dian)效(xiao)應的(de)(de)(de)(de)晶體(ti)(ti)（比如石英、硫酸鋰等(deng)），使其振動從(cong)而(er)(er)產生(sheng)(sheng)超(chao)(chao)聲(sheng)波(bo)；而(er)(er)接收反射回來的(de)(de)(de)(de)超(chao)(chao)聲(sheng)波(bo)的(de)(de)(de)(de)時候(hou)，這個(ge)壓電(dian)(dian)(dian)晶體(ti)(ti)又會受到(dao)反射回來的(de)(de)(de)(de)聲(sheng)波(bo)的(de)(de)(de)(de)壓力而(er)(er)產生(sheng)(sheng)電(dian)(dian)(dian)信號并傳送給信號處理電(dian)(dian)(dian)路進行一系列的(de)(de)(de)(de)處理，超(chao)(chao)聲(sheng)波(bo)探(tan)傷儀最后(hou)形成圖像供人們觀(guan)察判斷。
這里根據圖(tu)像(xiang)處(chu)理方法（也就(jiu)是將(jiang)得到的信號轉換成什么形式的圖(tu)像(xiang)）的種類又可以分為(wei)A型顯(xian)示(shi)(shi)(shi)、M型顯(xian)示(shi)(shi)(shi)、B型顯(xian)示(shi)(shi)(shi)、C型顯(xian)示(shi)(shi)(shi)、F型顯(xian)示(shi)(shi)(shi)等。
A型(xing)顯示是(shi)將接收到的(de)超聲信號(hao)處理成(cheng)波(bo)形(xing)圖像，根據波(bo)形(xing)的(de)形(xing)狀可以(yi)看出(chu)被測物體里面是(shi)否有異常和缺陷在那里、有多(duo)大等，超聲波(bo)探(tan)傷儀(yi)主要(yao)用于工業(ye)檢測。
M型顯(xian)示是將一條經過輝度(du)處理的(de)探(tan)測信息按時間順序展開形成一維(wei)的(de)"空間多點運(yun)動時序圖"，適于觀察內部處于運(yun)動狀態(tai)的(de)物體，超聲波探(tan)傷(shang)儀如(ru)運(yun)動的(de)臟器、動脈血管等(deng)。
B型顯示是(shi)將并排(pai)很多條經過輝度處理(li)的探測(ce)信(xin)息組合成的二維的、反映(ying)出被測(ce)物體內部斷層切面的"解剖圖像"（醫院里使用的B超就是(shi)用這種(zhong)原理(li)做出來的），超聲波探傷儀適(shi)于(yu)觀察內部處于(yu)靜(jing)態的物體。
C型(xing)顯示(shi)(shi)(shi)也是一(yi)種圖(tu)象顯示(shi)(shi)(shi)，探(tan)(tan)(tan)傷(shang)儀熒光屏(ping)的橫坐(zuo)標和縱坐(zuo)標都是靠機械掃描來(lai)代表(biao)探(tan)(tan)(tan)頭在工(gong)件表(biao)面的位置(zhi)。探(tan)(tan)(tan)頭接收信號(hao)幅度(du)以光點輝度(du)表(biao)示(shi)(shi)(shi)，因而，當探(tan)(tan)(tan)頭在工(gong)件表(biao)面移動時(shi)，熒光屏(ping)上便顯示(shi)(shi)(shi)出工(gong)件內部缺陷(xian)的平面圖(tu)象，但(dan)不能(neng)顯示(shi)(shi)(shi)缺陷(xian)的深度(du)。
C型顯示、F型顯示用得(de)比較少。
二、超聲波探傷儀使用方法
1、探傷儀的連接
超(chao)聲(sheng)波探(tan)(tan)傷(shang)(shang)儀(yi)使用前先準備好待測工件，然(ran)后將探(tan)(tan)頭(tou)電纜線插(cha)頭(tou)插(cha)入主(zhu)機(ji)上(shang)(shang)方(fang)的插(cha)座中，旋緊插(cha)頭(tou)，并在(zai)探(tan)(tan)頭(tou)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)器BNC連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)上(shang)(shang)符(fu)合的探(tan)(tan)頭(tou)。利(li)用單探(tan)(tan)頭(tou)方(fang)法時(shi)，兩個連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)器插(cha)口同(tong)樣(yang)實用（內(nei)部并聯連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)），利(li)用連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)雙(shuang)晶（TR）探(tan)(tan)頭(tou)（一個晶片發射(she)，一個晶片吸(xi)收(shou)）或兩個探(tan)(tan)頭(tou)（一個發射(she)，一個吸(xi)收(shou)）時(shi)，要把發射(she)探(tan)(tan)頭(tou)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)到左邊(bian)的插(cha)口上(shang)(shang)，把吸(xi)收(shou)探(tan)(tan)頭(tou)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)到右邊(bian)的插(cha)口上(shang)(shang)。連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)好探(tan)(tan)傷(shang)(shang)儀(yi)后按(an)下鍵，探(tan)(tan)傷(shang)(shang)儀(yi)發出短促的"嘀(di)嘀(di)"聲(sheng)后，松開(kai)按(an)鍵手指，探(tan)(tan)傷(shang)(shang)儀(yi)主(zhu)動開(kai)機(ji)。
2、探傷儀的根本設置
探傷儀開機(ji)后(hou)，設置(zhi)好(hao)探傷儀的檢測通道、掃描方法(fa)、顯樹模圍、質(zhi)料(liao)聲速、探頭方法(fa)、閘門寬度、閘門肇始、閘門高(gao)度等根本參數。
3、直探頭零點校準
對付鋼鍛件(jian)，因質(zhi)料(liao)聲速已(yi)知(zhi)(zhi)，可(ke)以直接調治探(tan)頭(tou)零點(dian)(dian)。選(xuan)擇"根本"功(gong)效(xiao)組，在(zai)對應(ying)的菜(cai)單鍵選(xuan)擇"探(tan)頭(tou)零點(dian)(dian)"功(gong)效(xiao)菜(cai)單，把探(tan)頭(tou)放在(zai)試塊(kuai)，調治探(tan)傷儀(yi)聲程，使得狀態行的聲程丈量(liang)值（S）與試塊(kuai)的已(yi)知(zhi)(zhi)厚度(du)雷同，此時所得到的探(tan)頭(tou)零點(dian)(dian)便(bian)是該探(tan)頭(tou)的正(zheng)確探(tan)頭(tou)零點(dian)(dian)。
4、斜探頭校準
斜探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)校(xiao)準通常步調：①校(xiao)準入射(she)點(dian)(dian)（探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)前沿）；②校(xiao)準探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)角度（K值）；③校(xiao)準質料聲速；④校(xiao)準探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)零(ling)點(dian)(dian)。
