2.穿透法
当材料内有缺陷时，材料内的不连续性成为 超声波传输的障碍，超声波通过这种障碍时 只能穿透一部分声能。只要十分细小的细裂 纹，在无损检测中即可构成超声波不能透过 的阻挡层。利用此原理即可构成缺陷的穿透 检测法，如图所示。
1.按原理分类 超声波探伤方法按原理分类，可分为脉冲反 射法、穿透法和共振法。
（1） 脉冲反射法
超声波探头发射脉冲波到被检试件内，根据 反射波的情况来检测试件缺陷的方法，称为 脉冲反射法。脉冲反射法包括缺陷回波法、 底波高度法和多次底波法。
（2）穿透法 穿透法是依据脉冲波或连续波穿透试件之后的能量 变化来判断缺陷情况的一种方法。穿透法常采用两 个探头，一收一发，分别放置在试件的两侧进行探 测。
任务八 超声波传感技术及应用
项目二 超声波无损探伤检定系统的原理与 设计
【学习目标】
（1）了解无损探伤的方法。 （2）掌握超声波探伤方法的分类。 （3）掌握 探头的种类和结构。
【知识准备】
随着超声波探伤技术和数字信号处理等技术的发展， 数字式超声波无损探伤系统应运而生，它在传统探 伤的基本功能上，增加了数字信号处理技术带来的 高精度、高可靠、高灵活性，以及数据测量、显示 处理、存储、输出等功能。数字式超声波无损探伤 系统对接收到的超声回波信号进行模数转换，转换 为数字量后再进行处理，实时显示数字化的超声回 波波形，可以实现与计算机联机的实时通信，极大 提高了超声波无损探伤系统的性能。
超声波探头 探头
TB
液面
超声波探头
如工件中有缺陷，
一部分声波在缺陷
处产探头生反射，另一
部分继续传播直到
工件的底部T才B发生
TF B
反射。在显示屏上
除出现始脉冲T和
底脉冲B外，还出
现缺陷脉冲F，如
右图所示。
在实际测量中，由于工件表面的不平整，探 头与被测物体表面之间必然存在空气薄层， 会引起不同介质界面间强烈的杂乱反射波， 造成严重的测量干扰。因此经常使用一种被 称为耦合剂的液体物质，使之充满在接触层 中，起到排除空气传递超声波的作用。
（2）液浸法
将探头和工件浸于液体中以液体作耦合剂进 行探伤的方法，称为液浸法。耦合剂可以是 油，也可以是水。
液浸法适用于表面粗糙的试件，探头也不易 磨损，耦合稳定，探测结果重复性好，便于 实现自动化探伤。
液浸法分为全浸没式和局部浸没式。
液面
液面
三、超声波探伤
1.脉冲反射法
测试时探头放于被测的工件 上，并在工件上来回移动。 探头发出的超声波以一定的 速度向工件内部传播，如工 件中没有缺陷，则超声波传 到工件的底部才发生反射， 在显示屏上只出现始脉冲T 和底脉冲B，如右图所示。
（3）共振法 若声波（频率可调的连续波）在被检工件内传播， 当试件的厚度为超声波的半波长的整数倍时，将引 起共振，仪器显示出共振频率。当试件内存在缺陷 或工件厚度发生变化时，将改变试件的共振频率， 依据试件的共振频率特性，来判断缺陷情况和工件 厚度变化情况的方法称为共振法。
2.按波形分类
根据探伤采用的波形，可分为纵波法、横波法、表 面波法、板波法、爬波法等。
与模拟式超声波探伤系统相比，数字式超声 波探伤系统的优势在于：
（1）数字式超声波探伤系统对接收信号进行 存储、记录、再现十分方便，而模拟式探伤 系统缺少永久记录的能力；
（2）数字信号处理技术可用于超声回波信号 的消噪、滤波等处理，使缺陷信息更容易被 提取，极大提高了探伤的准确性和精度；
（3）数字式超声波探伤系统的数字式控制使 检测参数可以存储，探伤过程的重现也更加 方便；
使用板波进行探伤的方法，称为板波法。主要用于 薄板、薄壁管等形状简单的试件探伤。探伤时板波 充塞于整个试件，可以发现内部和表面的缺陷。
3.按探头数目分类 （1）单探头法
使用一个探头兼作发射和接收超声波的探伤方法称 为单探头法，单探头法最常用。
（2）双探头法
使用两个探头（一个发射，一个接收）进行探伤的 方法称为双探头法，主要用于发现单探头难以检出 的缺陷
（4）数字器件具有高度规范性，对电路参数 的要求不严，便于大规模集成和生产，产品 的成品率高，相同性能的数字式探伤系统的 体积和重量都比模拟式仪器小。
一、无损探伤的方法 无损检测包括射线检测（RT） 超声检测（UT） 磁粉检测（MT） 渗透检测（PT） 涡流检测（ET）等五种检测方法。
二、超声波探伤方法的分类
（3）多探头法
使用两个以上的探头成对地组合在一起进行探伤的 方法，称为多探头法。
4.按探头接触方式分类
（1）直接接触法
探头与试件探测面之间，涂有很薄的耦合剂 层，因此可以看作为两者直接接触，此法称 为直接接触法。
此法操作方便，探伤图形较简单，判断容易， 检出缺陷灵敏度高，是实际探伤中用得最多 的方法。但对被测试件探测面的粗糙度要求 较高。
（3）表面波法
使用表面波进行探伤的方法，称为表面波法。这种 方法主要用于表面光滑的试件。表面波波长很短， 衰减很大。同时，它仅沿表面传播，对于表面上的 复层、油污、不光洁等，反应敏感，并被大量地衰 减。利用此特点可通过手沾油在声束传播方向上进 行触摸并观察缺陷回波高度的变化，对缺陷波通过楔块、水等介质倾斜入射至试件探测面， 利用波型转换得到横波进行探伤的方法，称为横波 法。由于透入试件的横波束与探测面成锐角，所以 又称斜射法。
此方法主要用于管材、焊缝的探伤；其它试件探伤 时，则作为一种有效的辅助手段，用以发现垂直法 不易发现的缺陷。
（2）纵波法 使用直探头发射纵波进行探伤的方法，称为纵波法。 此时波束垂直入射至试件探测面，以不变的波型和 方向透入试件，所以又称为垂直入射法，简称垂直 法。垂直法分为单晶探头反射法、双晶探头反射法 和穿透法。常用单晶探头反射法。垂直法主要用于 铸造、锻压、轧材及其制品的探伤，该法对与探测 面平行的缺陷检出效果最佳。由于盲区和分辨力的 限制，其中反射法只能发现试件内部离探测面一定 距离以外的缺陷。在同一介质中传播时，纵波速度 大于其它波型的速度，穿透能力强，晶界反射或散 射的敏感性较差，所以可探测工件的厚度是所有波 型中最大的，而且可用于粗晶材料的探伤。