一、超聲波探傷儀工作原理
超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波在(zai)被檢(jian)測材料(liao)中傳(chuan)播(bo)時(shi)，材料(liao)的(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)學特(te)性(xing)和內部(bu)組織的(de)變化(hua)對超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波的(de)傳(chuan)播(bo)產生一定的(de)影響，通過對超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波受影響程度和狀(zhuang)況的(de)探測了解(jie)材料(liao)性(xing)能和結構變化(hua)的(de)技術稱為(wei)超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)檢(jian)測。超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)檢(jian)測方法(fa)通常有穿(chuan)透(tou)法(fa)、脈沖反射法(fa)、串(chuan)列法(fa)等(deng)。
數字式超聲波探傷(shang)儀(yi)通常(chang)是對被測物(wu)體(ti)(ti)(ti)（比如工(gong)業材料、人體(ti)(ti)(ti)）發射超聲，然(ran)后利用(yong)其反射、多普勒效應、透射等來獲取被測物(wu)體(ti)(ti)(ti)內(nei)部的信息并經過處理形成圖(tu)像。
1、多普勒效應法
是利用(yong)超(chao)聲在遇(yu)到運(yun)動的(de)物(wu)體(ti)時(shi)發生的(de)多普勒頻移(yi)效應(ying)來(lai)得(de)出(chu)該物(wu)體(ti)的(de)運(yun)動方向和(he)速度等(deng)特性(xing)。
2、透射法
是通過分析超聲穿透過被(bei)測物(wu)體(ti)之后的(de)(de)(de)變(bian)化而(er)得出物(wu)體(ti)的(de)(de)(de)內部特性(xing)的(de)(de)(de)，其應用還處(chu)于研制階段。
3、反射法
超聲波探傷儀這里主(zhu)要(yao)介紹的是(shi)應用最多的通過反射法來(lai)獲取物(wu)體內部特性信息的方法。
反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)(she)法是基于超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)在通過不同聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)阻抗(kang)組織界(jie)面(mian)時(shi)(shi)會(hui)發生較強(qiang)反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)(she)的(de)(de)原理(li)(li)工(gong)作的(de)(de)，正如我們所知(zhi)道(dao)，聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)在從一(yi)種介質(zhi)傳播到另外一(yi)種介質(zhi)的(de)(de)時(shi)(shi)候在兩者(zhe)之間(jian)的(de)(de)界(jie)面(mian)處會(hui)發生反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)(she)，而(er)且(qie)介質(zhi)之間(jian)的(de)(de)差(cha)別越(yue)(yue)大(da)反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)(she)就會(hui)越(yue)(yue)大(da)，所以(yi)(yi)我們可(ke)以(yi)(yi)對(dui)(dui)一(yi)個(ge)物體發射(she)(she)(she)出(chu)穿透力強(qiang)、能夠直線傳播的(de)(de)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)，超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)探傷儀然后(hou)對(dui)(dui)反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)(she)回來的(de)(de)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)進(jin)行接(jie)(jie)收并根(gen)據(ju)這(zhe)(zhe)些(xie)反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)(she)回來的(de)(de)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)的(de)(de)先后(hou)、幅度(du)等(deng)(deng)情況就可(ke)以(yi)(yi)判(pan)斷出(chu)這(zhe)(zhe)個(ge)組織中含有的(de)(de)各種介質(zhi)的(de)(de)大(da)小、分布情況以(yi)(yi)及(ji)各種介質(zhi)之間(jian)的(de)(de)對(dui)(dui)比(bi)差(cha)別程度(du)等(deng)(deng)信息（其中反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)(she)回來的(de)(de)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)的(de)(de)先后(hou)可(ke)以(yi)(yi)反(fan)(fan)(fan)映出(chu)反(fan)(fan)(fan)射(she)(she)(she)界(jie)面(mian)離探測表(biao)面(mian)的(de)(de)距離，幅度(du)則可(ke)以(yi)(yi)反(fan)(fan)(fan)映出(chu)介質(zhi)的(de)(de)大(da)小、對(dui)(dui)比(bi)差(cha)別程度(du)等(deng)(deng)特性），超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)探傷儀從而(er)判(pan)斷出(chu)該被測物體是否(fou)有異常。在這(zhe)(zhe)個(ge)過程中就涉及(ji)到很多方面(mian)的(de)(de)內(nei)容，包括超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)的(de)(de)產生、接(jie)(jie)收、信號轉換和處理(li)(li)等(deng)(deng)。
其中產(chan)生超聲波(bo)(bo)的(de)(de)方法是通(tong)過電(dian)路(lu)產(chan)生激勵電(dian)信(xin)號(hao)傳給(gei)(gei)具有(you)壓(ya)(ya)電(dian)效應(ying)的(de)(de)晶體(ti)（比如石英、硫酸(suan)鋰等），使其振動從(cong)而產(chan)生超聲波(bo)(bo)；而接收反射(she)回來的(de)(de)超聲波(bo)(bo)的(de)(de)時候，這個壓(ya)(ya)電(dian)晶體(ti)又會受到反射(she)回來的(de)(de)聲波(bo)(bo)的(de)(de)壓(ya)(ya)力而產(chan)生電(dian)信(xin)號(hao)并傳送給(gei)(gei)信(xin)號(hao)處理(li)電(dian)路(lu)進行一系列的(de)(de)處理(li)，超聲波(bo)(bo)探傷儀最后形成圖像供人們觀(guan)察判斷。
這里根據圖像處理方法（也就是將(jiang)得到的信號轉換成什(shen)么形式的圖像）的種類(lei)又可以分為A型(xing)顯(xian)示(shi)、M型(xing)顯(xian)示(shi)、B型(xing)顯(xian)示(shi)、C型(xing)顯(xian)示(shi)、F型(xing)顯(xian)示(shi)等。
A型顯示(shi)是(shi)將接收(shou)到(dao)的(de)超聲(sheng)信(xin)號處理成波(bo)形圖像(xiang)，根據波(bo)形的(de)形狀可以看出(chu)被測(ce)物體里(li)面是(shi)否有異(yi)常(chang)和(he)缺陷(xian)在那里(li)、有多(duo)大等(deng)，超聲(sheng)波(bo)探傷儀主要用(yong)于工業檢測(ce)。
M型顯示是將一條經過(guo)輝(hui)度(du)處(chu)理(li)的(de)探(tan)測信息按(an)時間順序展開形成一維的(de)"空間多點(dian)運(yun)動(dong)時序圖"，適于觀察內部處(chu)于運(yun)動(dong)狀態的(de)物體(ti)，超聲波探(tan)傷(shang)儀(yi)如運(yun)動(dong)的(de)臟器、動(dong)脈(mo)血管等。
B型顯示是將并排很(hen)多條經過(guo)輝度處(chu)理(li)的探測(ce)(ce)信息(xi)組合成的二(er)維的、反映出被測(ce)(ce)物(wu)體內部斷層切面(mian)的"解剖圖像"（醫院里使用的B超(chao)(chao)就是用這(zhe)種(zhong)原理(li)做(zuo)出來的），超(chao)(chao)聲(sheng)波(bo)探傷儀適于觀察內部處(chu)于靜態的物(wu)體。
C型顯(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)也是(shi)一種圖(tu)象顯(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)，探傷儀熒光(guang)屏的(de)(de)橫(heng)坐標和縱坐標都(dou)是(shi)靠機械掃描來代表(biao)(biao)(biao)探頭在工件表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)位置。探頭接收信號幅度(du)以光(guang)點輝度(du)表(biao)(biao)(biao)示(shi)(shi)(shi)，因而，當探頭在工件表(biao)(biao)(biao)面(mian)移動(dong)時，熒光(guang)屏上便顯(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)出工件內部(bu)缺陷(xian)的(de)(de)平面(mian)圖(tu)象，但不能顯(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)缺陷(xian)的(de)(de)深度(du)。
C型顯(xian)示(shi)、F型顯(xian)示(shi)用得比(bi)較少。
二、超聲波探傷儀使用方法
1、探傷儀的連接
超聲波探(tan)(tan)傷(shang)儀(yi)使用前先準備好(hao)待測工件，然后將探(tan)(tan)頭(tou)電纜線(xian)插頭(tou)插入主(zhu)機(ji)上(shang)(shang)方的(de)插座(zuo)中，旋緊插頭(tou)，并(bing)(bing)在探(tan)(tan)頭(tou)連接(jie)(jie)(jie)器BNC連接(jie)(jie)(jie)上(shang)(shang)符合的(de)探(tan)(tan)頭(tou)。利(li)(li)用單探(tan)(tan)頭(tou)方法(fa)時(shi)，兩(liang)個(ge)(ge)連接(jie)(jie)(jie)器插口同樣實用（內(nei)部并(bing)(bing)聯(lian)連接(jie)(jie)(jie)），利(li)(li)用連接(jie)(jie)(jie)雙晶（TR）探(tan)(tan)頭(tou)（一(yi)個(ge)(ge)晶片發射，一(yi)個(ge)(ge)晶片吸收）或兩(liang)個(ge)(ge)探(tan)(tan)頭(tou)（一(yi)個(ge)(ge)發射，一(yi)個(ge)(ge)吸收）時(shi)，要把發射探(tan)(tan)頭(tou)連接(jie)(jie)(jie)到(dao)左邊的(de)插口上(shang)(shang)，把吸收探(tan)(tan)頭(tou)連接(jie)(jie)(jie)到(dao)右邊的(de)插口上(shang)(shang)。連接(jie)(jie)(jie)好(hao)探(tan)(tan)傷(shang)儀(yi)后按下鍵，探(tan)(tan)傷(shang)儀(yi)發出短促(cu)的(de)"嘀嘀"聲后，松(song)開(kai)按鍵手(shou)指(zhi)，探(tan)(tan)傷(shang)儀(yi)主(zhu)動開(kai)機(ji)。
2、探傷儀的根本設置
探傷儀開機后，設(she)置(zhi)好(hao)探傷(shang)儀的檢測通道、掃描方法、顯(xian)樹模(mo)圍、質料聲速、探頭方法、閘門(men)寬度(du)、閘門(men)肇始、閘門(men)高(gao)度(du)等根(gen)本參數。
3、直探頭零點校準
對付鋼鍛件，因質料(liao)聲速已(yi)知，可以直接調(diao)治(zhi)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)零(ling)點(dian)(dian)(dian)。選擇"根(gen)本"功效組，在(zai)對應的菜(cai)單(dan)鍵(jian)選擇"探(tan)(tan)頭(tou)(tou)零(ling)點(dian)(dian)(dian)"功效菜(cai)單(dan)，把探(tan)(tan)頭(tou)(tou)放在(zai)試塊(kuai)，調(diao)治(zhi)探(tan)(tan)傷儀(yi)聲程，使得狀態行的聲程丈量值(zhi)（S）與試塊(kuai)的已(yi)知厚度雷(lei)同，此時所(suo)得到(dao)的探(tan)(tan)頭(tou)(tou)零(ling)點(dian)(dian)(dian)便(bian)是該探(tan)(tan)頭(tou)(tou)的正確探(tan)(tan)頭(tou)(tou)零(ling)點(dian)(dian)(dian)。
4、斜探頭校準
斜探頭(tou)校(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)通(tong)常步調：①校(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)入射點(dian)（探頭(tou)前沿）；②校(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)探頭(tou)角(jiao)度（K值）；③校(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)質(zhi)料聲(sheng)速；④校(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)探頭(tou)零點(dian)。
