超聲(波)檢測的原理教學(xué)內(nèi)容課件

超聲波

超聲檢測

超聲檢測的應(yīng)用

超聲波

超聲檢測

超聲檢測的應(yīng)用

12-1超聲檢測原理

2-1超聲檢測原理2超聲(波)檢測的原理教學(xué)內(nèi)容課件3超聲波特性(1)在液體和固體介質(zhì)中長距離傳輸(雖然在氣體中衰減很快)；(2)超聲波能量在傳輸時有明確的方向性；(3)超聲波在一定介質(zhì)中傳輸時速度不變；(4)超聲波傳輸通過不同材料界面時，可能會改變其振動模式。超聲波特性4超聲檢測就是利用超聲波來對材料和工件進行檢驗和測量。典型的應(yīng)用，是超聲探傷以及材料和工件的物理性能與力學(xué)性能檢驗。在測量方面，許多非聲學(xué)特性和某些狀態(tài)參量，例如液位、流量等都可用超聲方法測定。超聲波應(yīng)用非常廣泛。如超聲加工和處理，利用超聲能量來改變物質(zhì)特性和狀態(tài)，如超聲鉆孔、清洗、焊接、粉碎、凝聚和催化等。超聲檢測就是利用超聲波來對材料和工件進行檢驗和測量。5超聲檢驗與測量之間的關(guān)系非常密切，如超聲探傷和超聲液位測量，技術(shù)原理相仿。超聲檢測和超聲加工處理之間的區(qū)別明顯，超聲加工往往著重大功率的連續(xù)波超聲，而超聲檢測則太多使用靈敏度高、功率不大的脈沖波。超聲加工處理時非常重視一些描述聲場強弱的物理量(如聲壓、聲強、聲功率等)的測定。而超聲檢測則著重描述介質(zhì)中超聲傳播特性的物理量(如聲速、聲衰減、聲阻抗等)的測定。超聲檢驗與測量之間的關(guān)系非常密切，如超聲探傷和超聲液位6超聲波是一種機械振動所產(chǎn)生的波。質(zhì)點的往復(fù)運動稱為振動，振動是波動的產(chǎn)生根源，波動是振動的傳播過程。超聲波的產(chǎn)生，依賴于作高頻機械振動的聲源和彈性介質(zhì)的傳播超聲波的傳播，包括振動過程和能量傳播。超聲波是一種機械振動所產(chǎn)生的波。7研究超聲波傳播時，可以將彈性介質(zhì)看成是相互間由彈性力聯(lián)系著的無數(shù)質(zhì)點所組成。當在彈性介質(zhì)的表面層上施加一個正弦變化的外力時，由于各質(zhì)點間有彈性力聯(lián)系，相鄰層上的質(zhì)點也將產(chǎn)生振動，一層推動一層，振動也由近及遠地傳播。研究超聲波傳播時，可以將彈性介質(zhì)看成是相互間由彈性力82-1-1波動的種類與波型波的種類是根據(jù)質(zhì)點振動方向和波動傳播方向的關(guān)系來區(qū)分，可分為縱波、橫波、表面波和板波，如圖所示。2-1-1波動的種類與波型9(1)縱波

當介質(zhì)受到交替變化的正弦拉--壓應(yīng)力作用時，質(zhì)點產(chǎn)生疏密相間的縱向振動，質(zhì)點振動方向與波的傳播方向一致(1)縱波10縱波常用L

表示，它在介質(zhì)中傳播時，僅使介質(zhì)各部分改變體積而不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。任何彈性介質(zhì)(固體、液體和氣體)中都能傳播縱波?？v波常用L表示，它在介質(zhì)中傳播時，僅使介質(zhì)各部分11(2)橫波當介質(zhì)受到交替變化的正弦剪切應(yīng)力時，質(zhì)點產(chǎn)生具有波峰與波谷的橫向振動，并在介質(zhì)中傳播，其振動方向與波的傳播方向垂直，這種波稱為橫波，也稱切變波。(2)橫波12橫波用符號T或S表示。在介質(zhì)中傳播時，僅使介質(zhì)各部分產(chǎn)生形變而介質(zhì)體積不變。由于液體和氣體介質(zhì)沒有剪切彈性，因此不能傳播橫波。橫波用符號T或S表示。在介質(zhì)中傳播時，僅使介質(zhì)各部分13(3)表面波

半無限大彈性介質(zhì)與氣體的交界面，受到交替變化的表面張力作用時，介質(zhì)表面質(zhì)點發(fā)生縱向和橫向振動，質(zhì)點繞其平衡位置作橢圓運動，并作用于相鄰質(zhì)點而在表面?zhèn)鞑?，這種波稱為表面波，也稱瑞利波。(3)表面波14表面波常用符號R表示，圖中表示的是瞬時的質(zhì)點位移狀態(tài)。表面波傳播深度約l～2個波長，振幅隨深度的增加而迅速減小，當深度達到兩個波長時，振幅降至最大振幅的0.37倍表面波常用符號R表示，圖中表示的是瞬時的質(zhì)點位移15(4)板波

板狀介質(zhì)受到交替變化的表面張力作用，而且板厚與波長相當，質(zhì)點的縱向和橫向振動軌跡也是橢圓，聲場遍布整個板厚。這種波稱為板波，也稱蘭姆波。板波常用符號P表示(4)板波16板波與表面波不同，其傳播要受到兩個界面的束縛，從而形成對稱型(S型，圖2-1d)和非對稱型(A型，圖2-1e)兩種情況。板波與表面波不同，其傳播要受到兩個界面的束縛，從而形成對稱型17對稱型板波在傳播中，質(zhì)點的振動以板厚為中心面對稱，上下表面上質(zhì)點振動的相位相反，中心面上質(zhì)點的振動方式類似于縱波。對稱型板波在傳播中，質(zhì)點的振動以板厚為中心面對稱，上下表面上18非對稱型板波在傳播中，上下表面質(zhì)點振動的相位相同，質(zhì)點的振動方式類似于橫波。非對稱型板波在傳播中，上下表面質(zhì)點振動的相位相同，質(zhì)點的振動192-1-2聲波的波動特性聲波的波動特性，主要是指幾個波相遇時出現(xiàn)的干涉、疊加以及衍射現(xiàn)象。(1)波的干涉疊加當幾個波在同一介質(zhì)中傳播至某處相遇，則相遇處質(zhì)點的振動是各個波所引起的振動的合成，相遇點上質(zhì)點的位移是各個波在該點所引起的位移的矢量和，這就是波的疊加原理。2-1-2聲波的波動特性20脈沖波由若干正弦波疊加而成，1MHz的脈沖波是由0.85MHz、1MHz和1.21MHz正弦波疊加而成的。脈沖波由若干正弦波疊加而成，1MHz的脈沖波是由0.85MH21所以雖然看來脈沖波每個質(zhì)點的振動沒有表示出同樣高度，但它的確是由若干正弦波所組成。所以雖然看來脈沖波每個質(zhì)點的振動沒有表示出同樣高度，但它的確22為合成某一脈沖，脈沖寬度愈窄，需要數(shù)量愈多的正弦子波，子波具有與中心頻率不同的頻率。根據(jù)傅利葉分析，脈沖是由某一頻譜范圍內(nèi)的波構(gòu)成，脈沖愈窄時頻譜愈寬。為合成某一脈沖，脈沖寬度愈窄，需要數(shù)量愈多的正弦子波，子波具23疊加波，若符合相干條件(頻率相同，傳播方向一致和有一定的相位關(guān)系)，則在空間某些地方振動始終加強，而在另一些地方則始終減弱或完全消失，這種現(xiàn)象稱為波的干涉。當兩個振幅與頻率都相同的相干波，在同一直線上沿相反方向彼此相向傳播時，疊加而成的波稱為駐波，駐波是波的干涉現(xiàn)象的特例。當在聲波傳播方向上的介質(zhì)厚度恰為半波長的整數(shù)倍時就會產(chǎn)生駐波現(xiàn)象。這種駐波在介質(zhì)的厚度方向引起共振，這就是所謂共振法超聲檢測的基本原理。疊加波，若符合相干條件(頻率相同，傳播方向一致和有一定的相24(2)波的衍射波在彈性介質(zhì)中傳播時，如果遇到障礙物或其它不連續(xù)的情況，而使波陣面發(fā)生畸變的現(xiàn)象稱為波的衍射。(2)波的衍射25任意形狀的波在傳播過程中遇到一個障礙AB時，AB上有一個寬度大小與波長相當?shù)莫M縫，穿過狹縫的波是以狹縫為中心的球形波，與原來的波陣面無關(guān)。任意形狀的波在傳播過程中遇到一個障礙AB時，AB上有一個寬度26這說明可以把狹縫看作新的波源。波前上的所有點，都可看作產(chǎn)生球面子波的點源，經(jīng)過一段時間后，該波前的新位置將是這些子波波前相切的包跡面，這稱之謂惠更斯原理。這說明可以把狹縫看作新的波源。波前上的所有點，都可看作產(chǎn)生球27惠更斯原理在超聲檢測中獲得了廣泛應(yīng)用，不僅適用于機械波，同樣也適用于電磁波。它用幾何方法比較廣泛地解決了波的傳播問題?；莞乖碓诔暀z測中獲得了廣泛應(yīng)用，不僅適用于機械波，同樣28(3)聲速、波長和頻率聲速是聲波在介質(zhì)中傳播的速度(c)，波長是指聲波每振動一次所走過的距離(λ)，頻率是指每秒鐘聲波振動的次數(shù)(f)，三者之間的關(guān)系(3)聲速、波長和頻率29聲速由介質(zhì)決定，在各向同性的無限大彈性固體中，聲速可用下式表示式中E-介質(zhì)的正彈性模量，ρ-介質(zhì)的密度，K-常數(shù)與波型有關(guān)。聲速由介質(zhì)決定，在各向同性的無限大彈性固體中，聲速可用下式表30縱波聲速橫波聲速式中G-介質(zhì)切變模量，μ-介質(zhì)的泊松比。表面波聲速縱波聲速31縱波速度在氣體中每秒為幾百米，在液體中為1～2km/s，固體中為3～6km/s。在固體中還有橫波，橫波的速度約為縱波速度的一半，表面波速度約為橫波速度的0.95縱波速度在氣體中每秒為幾百米，在液體中為1～2km/s32某些物質(zhì)的密度、聲速和特性阻抗見表某些物質(zhì)的密度、聲速和特性阻抗見表33當棒的直徑與波長相當時稱為細棒，細棒中聲波以膨脹形式傳播，稱為棒波。當棒的直徑d≤0.1λ(波長)時，棒波的速度與泊松比無關(guān)，可表示為總之，介質(zhì)彈性能越好(E和G越大)、密度ρ越小，則聲波在介質(zhì)中的傳播速度越高。當棒的直徑與波長相當時稱為細棒，細棒中聲波以膨脹形式傳播342-1-3聲場及其特征值聲場特征常用聲壓、聲強和特性阻抗等特征值來描述。聲壓(p)是指聲傳播時，造成介質(zhì)中某點的壓強，單位為帕斯卡(Pa)，1Pa=1N/m2

聲波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)中每一點的聲壓將隨時間和距離的變化而改變。2-1-3聲場及其特征值35聲壓與介質(zhì)密度、波速和頻率成正比式中v-質(zhì)點振動速度上式中當聲壓p不變時，ρc越大，質(zhì)點振動速度就越小，所以ρc被稱為介質(zhì)的特性阻抗，以z表示。聲壓與介質(zhì)密度、波速和頻率成正比36超聲檢測中，可以到觀察熒光屏上出現(xiàn)的反射波高度，該高度與聲壓p成正比。

液體阻抗約為氣體的3000倍，固體阻抗約為液體的30倍。在聲場中的某點，在與指定方向垂直的單位面積上，單位時間內(nèi)通過的平均聲能，稱為聲強度，以I表示。超聲檢測中，可以到觀察熒光屏上出現(xiàn)的反射波高度，該高37

聲強度與質(zhì)點位移振幅和質(zhì)點振動頻率的平方成正比，與質(zhì)點振動速度振幅的平方成正比，與聲壓振幅的平方成正比。超聲波的頻率很高，其強度遠遠大于一般聲音，這就是超聲波能夠用于檢測的前提。聲強度與質(zhì)點位移振幅和質(zhì)點振動頻率的平方成正比，與質(zhì)38在實際超聲波檢測中，超聲波是由一定尺寸的探頭發(fā)出的，輻射的是活塞波。離探頭很近的地方可認為是平面波，遠離探頭的地方則視為球面波。這種聲源發(fā)射的聲波可以認為是由無數(shù)個能發(fā)射子波源的聲波疊加的結(jié)果。在實際超聲波檢測中，超聲波是由一定尺寸的探頭發(fā)出的，39探頭中心軸線上的聲壓分布如用平面波理論分析可得下式式中a-輻射圓盤半徑探頭中心軸線上的聲壓分布如用平面波理論分析可得下式40檢測時測得的信號高度與聲壓成正比，中心軸上的聲壓分布如圖所示。檢測時測得的信號高度與聲壓成正比，中心軸上的聲壓分布如圖所示41聲壓分布分為兩個區(qū)域，即x<N時，聲壓p有若干個周期性的極大值和極小值，稱為近聲場，N為近場區(qū)長度。聲壓分布分為兩個區(qū)域，即x<N時，聲壓p有若干個周期性的極大42最大值出現(xiàn)在聲程相當于N、N/3、N/6、N/12…各點，而最小值出現(xiàn)在聲程相當于N/2、N/4、N/8、N/16…各點。最大值出現(xiàn)在聲程相當于N、N/3、N/6、N/12…各點，而43這種現(xiàn)象，是由于聲源上各單一點源輻射到軸線上同一點的聲波的相位差引起的波的干涉效應(yīng)造成的。由于近場區(qū)中聲壓的起伏很大，在近聲場中進行正確檢測比較困難。這種現(xiàn)象，是由于聲源上各單一點源輻射到軸線上同一點的44近場區(qū)長度N取決于聲源的尺寸和聲波波長，當D/2>>λ時，N值可用下式獲得

可見，輻射器的直徑D愈大、頻率愈高(波長越短)，則近場長度N也就愈長。近場區(qū)長度N取決于聲源的尺寸和聲波波長，當D/2>>45當x>N時稱為遠場區(qū)，此時聲壓隨距離增加而下降，但只有聲程大于3N后，聲壓與聲程才比較符合反比關(guān)系。因此，習(xí)慣上以聲程大于3N時為遠場區(qū)。當x>N時稱為遠場區(qū)，此時聲壓隨距離增加而下降，但只有聲程大46

遠場區(qū)的聲壓分布可由下式計算可見，中心軸線上的聲壓與晶片面積和起始聲壓成正比，而與波長和聲程成反比。遠場區(qū)的聲壓分布可由下式計算47聲場中的聲壓不但隨距離x、時間t而變，同時還隨聲束的半擴散角而變。半擴散角直接反映聲場中聲能集中的程度和幾何邊界。換能器聲場傳播方向θ角聲場中的聲壓不但隨距離x、時間t而變，同時還隨聲束的半擴散角48半擴散角θ的大小可按下式計算式中D-圓形壓電晶片的直徑

a-方形晶片邊長換能器聲場傳播方向θ角半擴散角θ的大小可按下式計算換能器聲場傳播方向θ角49也就是說，半擴散角θ取決于晶片尺寸和波長。提高頻率和加大晶片尺寸，均可改善超聲的指向性。換能器聲場傳播方向θ角也就是說，半擴散角θ取決于晶片尺寸和波長。提高頻率和加大晶片50輻射器輻射的超聲波能量的80%以上集中在主瓣的聲束上，副瓣的能量小，傳播距離短，因此可以認為副瓣束集中在近場區(qū)。換能器聲場傳播方向θ角輻射器輻射的超聲波能量的80%以上集中在主瓣的聲束上，副瓣的51超聲檢測大多采用脈沖波，而在介紹基本理論時，一般采用連續(xù)波。這是由于分析脈沖形狀非常復(fù)雜，而從實際應(yīng)用來說，近似用連續(xù)波代替脈沖波，但二者的聲場特性上別很大。超聲檢測大多采用脈沖波，而在介紹基本理論時，一般采用連52由于脈沖波是持續(xù)時間很短的波動，所以它們可能不產(chǎn)生干涉或只產(chǎn)生不完全干涉。脈沖波中脈沖個數(shù)對近場區(qū)內(nèi)的聲壓分布影響極大。當脈沖個數(shù)小于等于6時，近場區(qū)聲壓明顯變得簡單，副瓣數(shù)目和尺寸減小。由于脈沖波是持續(xù)時間很短的波動，所以它們可能不產(chǎn)生干532-1-4超聲波在異質(zhì)界面上的透射、反射和折射所謂異質(zhì)界面，是指由兩種特性阻抗不同的介質(zhì)所構(gòu)成的界面，如氣/界面、氣/固界面、液/固界面和不同固體界面等。介質(zhì)I介質(zhì)II界面2-1-4超聲波在異質(zhì)界面上的介質(zhì)I介質(zhì)II界面54超聲波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)，相對于異質(zhì)界面而言，當垂直入射時只有反射和透射，波的類型(縱波或橫波)不發(fā)生變化。介質(zhì)I介質(zhì)II界面超聲波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)，相對于異質(zhì)界面而言55當傾斜入射時除反射波外，透射波產(chǎn)生干射，同時伴隨有波型轉(zhuǎn)換。當傾斜入射時除反射波外，透射波產(chǎn)生干射，同時伴隨有波型轉(zhuǎn)換。56超聲波以一定傾角入射固體界面，反射波和折射波都分裂成兩種波型，除原有波型的反射和折射波外，還存在不同波型的反射波與折射波。超聲波以一定傾角入射固體界面，反射波和折射波都分裂成兩種波型57入射縱波(L)除產(chǎn)生反射縱波(L1)和折射縱波(L2)外，還產(chǎn)生反射橫波(S1)和折射橫波(S2)，與法線夾角分別αL、αL1、βL2、αS1和βS2入射縱波(L)除產(chǎn)生反射縱波(L1)和折射縱波(L2)外，還58這些角度與波速之間的關(guān)系符合反射和折射定理如下式這些角度與波速之間的關(guān)系符合反射和折射定理如下式59由于CL=CL1，所以αL與αL1相等。對相同介質(zhì)CL>CS，所以αL1大于αS1，βL2大于βS2即縱波的反射角和折射角分別大于橫波的反射角和折射角。由于CL=CL1，所以αL與αL1相等。60當波速小的介質(zhì)入射到波速大的介質(zhì)時，折射角大于入射角，隨著入射角度增大，折射角也增大。當αL增大到αLK1時，使βL2等于90o，繼續(xù)增大，縱波在界面被完全反射，介質(zhì)Ⅱ中只存在橫波，此時縱波入射角αLK1稱為第一臨界角。當波速小的介質(zhì)入射到波速大的介質(zhì)時，折射角大于入射角61當αL1繼續(xù)增大到αLK2時、使βS2等于90o，再增大時橫波也被全反射此時的縱波入射角αLK2稱為第二臨界角當αL1繼續(xù)增大到αLK2時、使βS2等于90o，再增62不同介質(zhì)具有不同的臨界角，計算公式為不同介質(zhì)具有不同的臨界角，計算公式為63超聲波入射到特性阻抗不同的界面，一部分能量透過界面進入另一介質(zhì)，另一部分反射回原有介質(zhì)，從介質(zhì)I到介質(zhì)Ⅱ的聲壓透過率為反射率為式中Z1、Z2分別為介質(zhì)I和Ⅱ的特性阻抗超聲波入射到特性阻抗不同的界面，一部分能量透過界面進入另一介64從上述公式可見透過率與反射率之間關(guān)系為超聲檢測中常采用同一探頭發(fā)射和接收超聲波，若把往返兩者結(jié)合起來考慮，則聲壓的往返透過率為

當用油耦合劑探測測試件時，在油與鋼界面上的往返透過率約為11%。從上述公式可見透過率與反射率之間關(guān)系為65兩種介質(zhì)的特性阻抗相差很大時(如固體和氣體界面)，超聲在界面上幾乎全反射，聲波既不能從固體進入氣體，也不能從氣體進入固體。超聲檢測時，要保證探頭和工件之間完全耦合，否則由于氣隙的存在影響超聲的進入。兩種介質(zhì)的特性阻抗相差很大時(如固體和氣體界面)，超66例如鋼的特性阻抗為4.5×106(Pa.s)/m，空氣的聲阻抗為0.0004×106(Pa.s)/m，當超聲波傳輸?shù)戒撆c空氣的界面時，幾乎100%被反射。鋼中有氣隙存在時很容易被發(fā)現(xiàn)，而鋼試件中的非金夾雜物，由于它的特性阻抗與基體比較接近，因此其反射波比較弱。例如鋼的特性阻抗為4.5×106(Pa.s)/m，空67當探頭與鋼試件之間存在空氣時，超聲波基本上不能透入鋼中，采用機油為耦合劑時，約有16%的發(fā)射聲壓進入鋼中，已足夠了。當探頭與鋼試件之間存在空氣時，超聲波基本上不能透入鋼中，采用68可把超聲波看作和光線一樣是直線傳播，用幾何光學(xué)理論來探討超聲波的曲面反射和折射規(guī)律。當平面波入射到曲界面時，超聲的透射情況如圖可把超聲波看作和光線一樣是直線傳播，用幾何光學(xué)理論來探討超聲69曲界面對相鄰介質(zhì)中的透射波所起作用，就如光學(xué)上聚焦透鏡和發(fā)散透鏡一樣，要考慮界面的彎曲方向和兩種介質(zhì)的聲速比。曲界面對相鄰介質(zhì)中的透射波所起作用，就如光學(xué)上聚焦透鏡和發(fā)散70聚焦聲透鏡，是超聲檢測中提高檢測靈敏度的有效途徑。超聲波檢測用的聚焦透鏡往往采用平凹面的型式，如圖所示聚焦聲透鏡，是超聲檢測中提高檢測靈敏度的有效途徑。超聲波檢測71聚焦探頭通常用有機玻璃或環(huán)氧樹脂作聲聚焦透鏡，透鏡與晶片接觸的面仍為平面，而聲透視面為凹曲面。聚焦探頭通常用有機玻璃或環(huán)氧樹脂作聲聚焦透鏡，透鏡與晶片接觸72當與聲透鏡凹曲面接觸的第二介質(zhì)的聲速c2小于透鏡中聲速c1時、透射聲波具有聚焦作用，透鏡的凹面曲率半徑為當與聲透鏡凹曲面接觸的第二介質(zhì)的聲速c2小于透鏡中聲速c1時73在環(huán)氧透鏡水浸聚焦的情況下，r可近似為在環(huán)氧透鏡水浸聚焦的情況下，r可近似為74當聚焦聲束射入工件時，工件中的焦點深度如圖所示，并可根據(jù)下列公式進行計算式中δ、f及H圖中已標明，c1、c2分別為水中和工件中的聲速。當聚焦聲束射入工件時，工件中的焦點深度如圖所示，并可根據(jù)下列752-1-5超聲波傳播中的衰減超聲波傳播過程中遇到障礙物，就可能產(chǎn)生若干現(xiàn)象，這些現(xiàn)象與障礙物的大小有關(guān)。如果障礙物的尺寸比超聲波的波長小得多，則它們對超聲波的傳播幾乎沒有影響。如果障礙物的尺寸與超聲波的波長近似，其聲阻抗與周圍介質(zhì)不同，則超聲波將發(fā)生不規(guī)則反射、折射和透射。2-1-5超聲波傳播中的衰減76這些現(xiàn)象都是波的散射，是造成超聲波在介質(zhì)傳播時、隨著傳播距離的增加其能量逐漸減弱的主要因素，稱為衰減。其它兩種造成超聲波衰減的因素是由于聲束傳播時擴散和由于介質(zhì)的吸收。

在多晶體金屬材料中，散射是造成超聲波衰減的主要原因。這些現(xiàn)象都是波的散射，是造成超聲波在介質(zhì)傳播時、隨著77散射現(xiàn)象主要取決于材料內(nèi)部組織、超聲波波長和散射體的形狀。當組織為粗晶(如鑄態(tài)組織、奧氏體焊縫等)或組織中有大量第二相時，特別是當它們的尺寸與超聲波波長相當時，散射現(xiàn)象特別嚴重。散射現(xiàn)象主要取決于材料內(nèi)部組織、超聲波波長和散射體的形78超聲散射時產(chǎn)生的不規(guī)則反射波和折射波現(xiàn)象，在熒光屏上表演為林狀回波(或草狀回波)干擾信號，使信噪比下降，降低檢測靈敏度。工件表面粗糙度也對衰減產(chǎn)生影響，采用的超聲波頻率愈高時散射愈嚴重。超聲散射時產(chǎn)生的不規(guī)則反射波和折射波現(xiàn)象，在熒光屏上79吸收是由于介質(zhì)的粘滯性造成的質(zhì)點之間的摩擦引起的，它使一部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。吸收與介質(zhì)粘滯系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)及頻率的某次方成正比，與聲速三次方和密度成反比。

超聲波在液體和氣體中的衰減主要是吸收。有機玻璃等高分子材料的聲速和密度較小，粘滯系數(shù)較大，吸收也很強烈。而一般金屬材料對超聲波吸收較小，與散射衰減比幾乎可以忽略。吸收是由于介質(zhì)的粘滯性造成的質(zhì)點之間的摩擦引起的，它80為消除吸收造成的能量減弱，可增強發(fā)射電壓和增益以及適當降低頻率。消除散射則比較困難，此時不但使傳播能量減弱，而且產(chǎn)生許多所謂的林狀反射波，它也隨著發(fā)射電壓和增益的增強而增大。較好的辦法是降低頻率，但這就限制了小缺陷的檢出。目前已研制出各種新型超聲換能器、新型超聲探傷儀以及計算機信號處理等技術(shù)來減少和消除散射的影響。為消除吸收造成的能量減弱，可增強發(fā)射電壓和增益以及適81超聲波衰減，可用衰減系數(shù)表示。如能測到材料內(nèi)部不同位置(x1和x2)超聲的聲壓p1和p2，則衰減系數(shù)α0為α0單位為奈培(Np)，若用分貝(dB)表示，則超聲波衰減，可用衰減系數(shù)表示。如能測到材料內(nèi)部不同位82在超聲檢測中，聲衰減影響回波高度，在缺陷定量中必須加以修正。另一方面，測量超聲波在介質(zhì)中傳播時的衰減變化規(guī)律，可以判斷材料和工件中是否有異常組織、組織有無變化、晶粒大小、熱處理和應(yīng)變情況、內(nèi)應(yīng)力的大小和位錯密度等?？傊?，在材料研究中有著廣闊的前景。在超聲檢測中，聲衰減影響回波高度，在缺陷定量中必須加83以鎳鉻鋼為例，采用2MHz縱波檢測時，其不同工件材料的衰減值為鍛件9～10×10-3dB/mm軋件18×10-3dB/mm鑄件40～80×10-3dB/mm以鎳鉻鋼為例，采用2MHz縱波檢測時，其不同工件材料84

檢測焊縫時，頻率對衰減的影響如圖所示，可見，隨著頻率增大衰減迅速變大。另外，奧氏體鋼焊縫的衰減值大大高于母材。檢測焊縫時，頻率對衰減的影響如圖所示，可見，隨著頻率85

檢測鑄件時，所用頻率愈高衰減愈大。在同樣大小的頻率情況下，球墨鑄鐵的衰減值大大低于灰鑄鐵件，如圖所示。檢測鑄件時，所用頻率愈高衰減愈大。86檢測塑料時，頻率對衰減的影響也是隨頻率增加而衰減值迅速增大，如圖所示檢測塑料時，頻率對衰減的影響也是隨頻率增加而衰減值迅速增大，87超聲波

超聲檢測

超聲檢測的應(yīng)用

超聲波

超聲檢測

超聲檢測的應(yīng)用

882-1超聲檢測原理

2-1超聲檢測原理89超聲(波)檢測的原理教學(xué)內(nèi)容課件90超聲波特性(1)在液體和固體介質(zhì)中長距離傳輸(雖然在氣體中衰減很快)；(2)超聲波能量在傳輸時有明確的方向性；(3)超聲波在一定介質(zhì)中傳輸時速度不變；(4)超聲波傳輸通過不同材料界面時，可能會改變其振動模式。超聲波特性91超聲檢測就是利用超聲波來對材料和工件進行檢驗和測量。典型的應(yīng)用，是超聲探傷以及材料和工件的物理性能與力學(xué)性能檢驗。在測量方面，許多非聲學(xué)特性和某些狀態(tài)參量，例如液位、流量等都可用超聲方法測定。超聲波應(yīng)用非常廣泛。如超聲加工和處理，利用超聲能量來改變物質(zhì)特性和狀態(tài)，如超聲鉆孔、清洗、焊接、粉碎、凝聚和催化等。超聲檢測就是利用超聲波來對材料和工件進行檢驗和測量。92超聲檢驗與測量之間的關(guān)系非常密切，如超聲探傷和超聲液位測量，技術(shù)原理相仿。超聲檢測和超聲加工處理之間的區(qū)別明顯，超聲加工往往著重大功率的連續(xù)波超聲，而超聲檢測則太多使用靈敏度高、功率不大的脈沖波。超聲加工處理時非常重視一些描述聲場強弱的物理量(如聲壓、聲強、聲功率等)的測定。而超聲檢測則著重描述介質(zhì)中超聲傳播特性的物理量(如聲速、聲衰減、聲阻抗等)的測定。超聲檢驗與測量之間的關(guān)系非常密切，如超聲探傷和超聲液位93超聲波是一種機械振動所產(chǎn)生的波。質(zhì)點的往復(fù)運動稱為振動，振動是波動的產(chǎn)生根源，波動是振動的傳播過程。超聲波的產(chǎn)生，依賴于作高頻機械振動的聲源和彈性介質(zhì)的傳播超聲波的傳播，包括振動過程和能量傳播。超聲波是一種機械振動所產(chǎn)生的波。94研究超聲波傳播時，可以將彈性介質(zhì)看成是相互間由彈性力聯(lián)系著的無數(shù)質(zhì)點所組成。當在彈性介質(zhì)的表面層上施加一個正弦變化的外力時，由于各質(zhì)點間有彈性力聯(lián)系，相鄰層上的質(zhì)點也將產(chǎn)生振動，一層推動一層，振動也由近及遠地傳播。研究超聲波傳播時，可以將彈性介質(zhì)看成是相互間由彈性力952-1-1波動的種類與波型波的種類是根據(jù)質(zhì)點振動方向和波動傳播方向的關(guān)系來區(qū)分，可分為縱波、橫波、表面波和板波，如圖所示。2-1-1波動的種類與波型96(1)縱波

當介質(zhì)受到交替變化的正弦拉--壓應(yīng)力作用時，質(zhì)點產(chǎn)生疏密相間的縱向振動，質(zhì)點振動方向與波的傳播方向一致(1)縱波97縱波常用L

表示，它在介質(zhì)中傳播時，僅使介質(zhì)各部分改變體積而不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。任何彈性介質(zhì)(固體、液體和氣體)中都能傳播縱波?？v波常用L表示，它在介質(zhì)中傳播時，僅使介質(zhì)各部分98(2)橫波當介質(zhì)受到交替變化的正弦剪切應(yīng)力時，質(zhì)點產(chǎn)生具有波峰與波谷的橫向振動，并在介質(zhì)中傳播，其振動方向與波的傳播方向垂直，這種波稱為橫波，也稱切變波。(2)橫波99橫波用符號T或S表示。在介質(zhì)中傳播時，僅使介質(zhì)各部分產(chǎn)生形變而介質(zhì)體積不變。由于液體和氣體介質(zhì)沒有剪切彈性，因此不能傳播橫波。橫波用符號T或S表示。在介質(zhì)中傳播時，僅使介質(zhì)各部分100(3)表面波

半無限大彈性介質(zhì)與氣體的交界面，受到交替變化的表面張力作用時，介質(zhì)表面質(zhì)點發(fā)生縱向和橫向振動，質(zhì)點繞其平衡位置作橢圓運動，并作用于相鄰質(zhì)點而在表面?zhèn)鞑?，這種波稱為表面波，也稱瑞利波。(3)表面波101表面波常用符號R表示，圖中表示的是瞬時的質(zhì)點位移狀態(tài)。表面波傳播深度約l～2個波長，振幅隨深度的增加而迅速減小，當深度達到兩個波長時，振幅降至最大振幅的0.37倍表面波常用符號R表示，圖中表示的是瞬時的質(zhì)點位移102(4)板波

板狀介質(zhì)受到交替變化的表面張力作用，而且板厚與波長相當，質(zhì)點的縱向和橫向振動軌跡也是橢圓，聲場遍布整個板厚。這種波稱為板波，也稱蘭姆波。板波常用符號P表示(4)板波103板波與表面波不同，其傳播要受到兩個界面的束縛，從而形成對稱型(S型，圖2-1d)和非對稱型(A型，圖2-1e)兩種情況。板波與表面波不同，其傳播要受到兩個界面的束縛，從而形成對稱型104對稱型板波在傳播中，質(zhì)點的振動以板厚為中心面對稱，上下表面上質(zhì)點振動的相位相反，中心面上質(zhì)點的振動方式類似于縱波。對稱型板波在傳播中，質(zhì)點的振動以板厚為中心面對稱，上下表面上105非對稱型板波在傳播中，上下表面質(zhì)點振動的相位相同，質(zhì)點的振動方式類似于橫波。非對稱型板波在傳播中，上下表面質(zhì)點振動的相位相同，質(zhì)點的振動1062-1-2聲波的波動特性聲波的波動特性，主要是指幾個波相遇時出現(xiàn)的干涉、疊加以及衍射現(xiàn)象。(1)波的干涉疊加當幾個波在同一介質(zhì)中傳播至某處相遇，則相遇處質(zhì)點的振動是各個波所引起的振動的合成，相遇點上質(zhì)點的位移是各個波在該點所引起的位移的矢量和，這就是波的疊加原理。2-1-2聲波的波動特性107脈沖波由若干正弦波疊加而成，1MHz的脈沖波是由0.85MHz、1MHz和1.21MHz正弦波疊加而成的。脈沖波由若干正弦波疊加而成，1MHz的脈沖波是由0.85MH108所以雖然看來脈沖波每個質(zhì)點的振動沒有表示出同樣高度，但它的確是由若干正弦波所組成。所以雖然看來脈沖波每個質(zhì)點的振動沒有表示出同樣高度，但它的確109為合成某一脈沖，脈沖寬度愈窄，需要數(shù)量愈多的正弦子波，子波具有與中心頻率不同的頻率。根據(jù)傅利葉分析，脈沖是由某一頻譜范圍內(nèi)的波構(gòu)成，脈沖愈窄時頻譜愈寬。為合成某一脈沖，脈沖寬度愈窄，需要數(shù)量愈多的正弦子波，子波具110疊加波，若符合相干條件(頻率相同，傳播方向一致和有一定的相位關(guān)系)，則在空間某些地方振動始終加強，而在另一些地方則始終減弱或完全消失，這種現(xiàn)象稱為波的干涉。當兩個振幅與頻率都相同的相干波，在同一直線上沿相反方向彼此相向傳播時，疊加而成的波稱為駐波，駐波是波的干涉現(xiàn)象的特例。當在聲波傳播方向上的介質(zhì)厚度恰為半波長的整數(shù)倍時就會產(chǎn)生駐波現(xiàn)象。這種駐波在介質(zhì)的厚度方向引起共振，這就是所謂共振法超聲檢測的基本原理。疊加波，若符合相干條件(頻率相同，傳播方向一致和有一定的相111(2)波的衍射波在彈性介質(zhì)中傳播時，如果遇到障礙物或其它不連續(xù)的情況，而使波陣面發(fā)生畸變的現(xiàn)象稱為波的衍射。(2)波的衍射112任意形狀的波在傳播過程中遇到一個障礙AB時，AB上有一個寬度大小與波長相當?shù)莫M縫，穿過狹縫的波是以狹縫為中心的球形波，與原來的波陣面無關(guān)。任意形狀的波在傳播過程中遇到一個障礙AB時，AB上有一個寬度113這說明可以把狹縫看作新的波源。波前上的所有點，都可看作產(chǎn)生球面子波的點源，經(jīng)過一段時間后，該波前的新位置將是這些子波波前相切的包跡面，這稱之謂惠更斯原理。這說明可以把狹縫看作新的波源。波前上的所有點，都可看作產(chǎn)生球114惠更斯原理在超聲檢測中獲得了廣泛應(yīng)用，不僅適用于機械波，同樣也適用于電磁波。它用幾何方法比較廣泛地解決了波的傳播問題?；莞乖碓诔暀z測中獲得了廣泛應(yīng)用，不僅適用于機械波，同樣115(3)聲速、波長和頻率聲速是聲波在介質(zhì)中傳播的速度(c)，波長是指聲波每振動一次所走過的距離(λ)，頻率是指每秒鐘聲波振動的次數(shù)(f)，三者之間的關(guān)系(3)聲速、波長和頻率116聲速由介質(zhì)決定，在各向同性的無限大彈性固體中，聲速可用下式表示式中E-介質(zhì)的正彈性模量，ρ-介質(zhì)的密度，K-常數(shù)與波型有關(guān)。聲速由介質(zhì)決定，在各向同性的無限大彈性固體中，聲速可用下式表117縱波聲速橫波聲速式中G-介質(zhì)切變模量，μ-介質(zhì)的泊松比。表面波聲速縱波聲速118縱波速度在氣體中每秒為幾百米，在液體中為1～2km/s，固體中為3～6km/s。在固體中還有橫波，橫波的速度約為縱波速度的一半，表面波速度約為橫波速度的0.95縱波速度在氣體中每秒為幾百米，在液體中為1～2km/s119某些物質(zhì)的密度、聲速和特性阻抗見表某些物質(zhì)的密度、聲速和特性阻抗見表120當棒的直徑與波長相當時稱為細棒，細棒中聲波以膨脹形式傳播，稱為棒波。當棒的直徑d≤0.1λ(波長)時，棒波的速度與泊松比無關(guān)，可表示為總之，介質(zhì)彈性能越好(E和G越大)、密度ρ越小，則聲波在介質(zhì)中的傳播速度越高。當棒的直徑與波長相當時稱為細棒，細棒中聲波以膨脹形式傳播1212-1-3聲場及其特征值聲場特征常用聲壓、聲強和特性阻抗等特征值來描述。聲壓(p)是指聲傳播時，造成介質(zhì)中某點的壓強，單位為帕斯卡(Pa)，1Pa=1N/m2

聲波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)中每一點的聲壓將隨時間和距離的變化而改變。2-1-3聲場及其特征值122聲壓與介質(zhì)密度、波速和頻率成正比式中v-質(zhì)點振動速度上式中當聲壓p不變時，ρc越大，質(zhì)點振動速度就越小，所以ρc被稱為介質(zhì)的特性阻抗，以z表示。聲壓與介質(zhì)密度、波速和頻率成正比123超聲檢測中，可以到觀察熒光屏上出現(xiàn)的反射波高度，該高度與聲壓p成正比。

液體阻抗約為氣體的3000倍，固體阻抗約為液體的30倍。在聲場中的某點，在與指定方向垂直的單位面積上，單位時間內(nèi)通過的平均聲能，稱為聲強度，以I表示。超聲檢測中，可以到觀察熒光屏上出現(xiàn)的反射波高度，該高124

聲強度與質(zhì)點位移振幅和質(zhì)點振動頻率的平方成正比，與質(zhì)點振動速度振幅的平方成正比，與聲壓振幅的平方成正比。超聲波的頻率很高，其強度遠遠大于一般聲音，這就是超聲波能夠用于檢測的前提。聲強度與質(zhì)點位移振幅和質(zhì)點振動頻率的平方成正比，與質(zhì)125在實際超聲波檢測中，超聲波是由一定尺寸的探頭發(fā)出的，輻射的是活塞波。離探頭很近的地方可認為是平面波，遠離探頭的地方則視為球面波。這種聲源發(fā)射的聲波可以認為是由無數(shù)個能發(fā)射子波源的聲波疊加的結(jié)果。在實際超聲波檢測中，超聲波是由一定尺寸的探頭發(fā)出的，126探頭中心軸線上的聲壓分布如用平面波理論分析可得下式式中a-輻射圓盤半徑探頭中心軸線上的聲壓分布如用平面波理論分析可得下式127檢測時測得的信號高度與聲壓成正比，中心軸上的聲壓分布如圖所示。檢測時測得的信號高度與聲壓成正比，中心軸上的聲壓分布如圖所示128聲壓分布分為兩個區(qū)域，即x<N時，聲壓p有若干個周期性的極大值和極小值，稱為近聲場，N為近場區(qū)長度。聲壓分布分為兩個區(qū)域，即x<N時，聲壓p有若干個周期性的極大129最大值出現(xiàn)在聲程相當于N、N/3、N/6、N/12…各點，而最小值出現(xiàn)在聲程相當于N/2、N/4、N/8、N/16…各點。最大值出現(xiàn)在聲程相當于N、N/3、N/6、N/12…各點，而130這種現(xiàn)象，是由于聲源上各單一點源輻射到軸線上同一點的聲波的相位差引起的波的干涉效應(yīng)造成的。由于近場區(qū)中聲壓的起伏很大，在近聲場中進行正確檢測比較困難。這種現(xiàn)象，是由于聲源上各單一點源輻射到軸線上同一點的131近場區(qū)長度N取決于聲源的尺寸和聲波波長，當D/2>>λ時，N值可用下式獲得

可見，輻射器的直徑D愈大、頻率愈高(波長越短)，則近場長度N也就愈長。近場區(qū)長度N取決于聲源的尺寸和聲波波長，當D/2>>132當x>N時稱為遠場區(qū)，此時聲壓隨距離增加而下降，但只有聲程大于3N后，聲壓與聲程才比較符合反比關(guān)系。因此，習(xí)慣上以聲程大于3N時為遠場區(qū)。當x>N時稱為遠場區(qū)，此時聲壓隨距離增加而下降，但只有聲程大133

遠場區(qū)的聲壓分布可由下式計算可見，中心軸線上的聲壓與晶片面積和起始聲壓成正比，而與波長和聲程成反比。遠場區(qū)的聲壓分布可由下式計算134聲場中的聲壓不但隨距離x、時間t而變，同時還隨聲束的半擴散角而變。半擴散角直接反映聲場中聲能集中的程度和幾何邊界。換能器聲場傳播方向θ角聲場中的聲壓不但隨距離x、時間t而變，同時還隨聲束的半擴散角135半擴散角θ的大小可按下式計算式中D-圓形壓電晶片的直徑

a-方形晶片邊長換能器聲場傳播方向θ角半擴散角θ的大小可按下式計算換能器聲場傳播方向θ角136也就是說，半擴散角θ取決于晶片尺寸和波長。提高頻率和加大晶片尺寸，均可改善超聲的指向性。換能器聲場傳播方向θ角也就是說，半擴散角θ取決于晶片尺寸和波長。提高頻率和加大晶片137輻射器輻射的超聲波能量的80%以上集中在主瓣的聲束上，副瓣的能量小，傳播距離短，因此可以認為副瓣束集中在近場區(qū)。換能器聲場傳播方向θ角輻射器輻射的超聲波能量的80%以上集中在主瓣的聲束上，副瓣的138超聲檢測大多采用脈沖波，而在介紹基本理論時，一般采用連續(xù)波。這是由于分析脈沖形狀非常復(fù)雜，而從實際應(yīng)用來說，近似用連續(xù)波代替脈沖波，但二者的聲場特性上別很大。超聲檢測大多采用脈沖波，而在介紹基本理論時，一般采用連139由于脈沖波是持續(xù)時間很短的波動，所以它們可能不產(chǎn)生干涉或只產(chǎn)生不完全干涉。脈沖波中脈沖個數(shù)對近場區(qū)內(nèi)的聲壓分布影響極大。當脈沖個數(shù)小于等于6時，近場區(qū)聲壓明顯變得簡單，副瓣數(shù)目和尺寸減小。由于脈沖波是持續(xù)時間很短的波動，所以它們可能不產(chǎn)生干1402-1-4超聲波在異質(zhì)界面上的透射、反射和折射所謂異質(zhì)界面，是指由兩種特性阻抗不同的介質(zhì)所構(gòu)成的界面，如氣/界面、氣/固界面、液/固界面和不同固體界面等。介質(zhì)I介質(zhì)II界面2-1-4超聲波在異質(zhì)界面上的介質(zhì)I介質(zhì)II界面141超聲波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)，相對于異質(zhì)界面而言，當垂直入射時只有反射和透射，波的類型(縱波或橫波)不發(fā)生變化。介質(zhì)I介質(zhì)II界面超聲波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)，相對于異質(zhì)界面而言142當傾斜入射時除反射波外，透射波產(chǎn)生干射，同時伴隨有波型轉(zhuǎn)換。當傾斜入射時除反射波外，透射波產(chǎn)生干射，同時伴隨有波型轉(zhuǎn)換。143超聲波以一定傾角入射固體界面，反射波和折射波都分裂成兩種波型，除原有波型的反射和折射波外，還存在不同波型的反射波與折射波。超聲波以一定傾角入射固體界面，反射波和折射波都分裂成兩種波型144入射縱波(L)除產(chǎn)生反射縱波(L1)和折射縱波(L2)外，還產(chǎn)生反射橫波(S1)和折射橫波(S2)，與法線夾角分別αL、αL1、βL2、αS1和βS2入射縱波(L)除產(chǎn)生反射縱波(L1)和折射縱波(L2)外，還145這些角度與波速之間的關(guān)系符合反射和折射定理如下式這些角度與波速之間的關(guān)系符合反射和折射定理如下式146由于CL=CL1，所以αL與αL1相等。對相同介質(zhì)CL>CS，所以αL1大于αS1，βL2大于βS2即縱波的反射角和折射角分別大于橫波的反射角和折射角。由于CL=CL1，所以αL與αL1相等。147當波速小的介質(zhì)入射到波速大的介質(zhì)時，折射角大于入射角，隨著入射角度增大，折射角也增大。當αL增大到αLK1時，使βL2等于90o，繼續(xù)增大，縱波在界面被完全反射，介質(zhì)Ⅱ中只存在橫波，此時縱波入射角αLK1稱為第一臨界角。當波速小的介質(zhì)入射到波速大的介質(zhì)時，折射角大于入射角148當αL1繼續(xù)增大到αLK2時、使βS2等于90o，再增大時橫波也被全反射此時的縱波入射角αLK2稱為第二臨界角當αL1繼續(xù)增大到αLK2時、使βS2等于90o，再增149不同介質(zhì)具有不同的臨界角，計算公式為不同介質(zhì)具有不同的臨界角，計算公式為150超聲波入射到特性阻抗不同的界面，一部分能量透過界面進入另一介質(zhì)，另一部分反射回原有介質(zhì)，從介質(zhì)I到介質(zhì)Ⅱ的聲壓透過率為反射率為式中Z1、Z2分別為介質(zhì)I和Ⅱ的特性阻抗超聲波入射到特性阻抗不同的界面，一部分能量透過界面進入另一介151從上述公式可見透過率與反射率之間關(guān)系為超聲檢測中常采用同一探頭發(fā)射和接收超聲波，若把往返兩者結(jié)合起來考慮，則聲壓的往返透過率為

當用油耦合劑探測測試件時，在油與鋼界面上的往返透過率約為11%。從上述公式可見透過率與反射率之間關(guān)系為152兩種介質(zhì)的特性阻抗相差很大時(如固體和氣體界面)，超聲在界面上幾乎全反射，聲波既不能從固體進入氣體，也不能從氣體進入固體。超聲檢測時，要保證探頭和工件之間完全耦合，否則由于氣隙的存在影響超聲的進入。兩種介質(zhì)的特性阻抗相差很大時(如固體和氣體界面)，超153例如鋼的特性阻抗為4.5×106(Pa.s)/m，空氣的聲阻抗為0.0004×106(Pa.s)/m，當超聲波傳輸?shù)戒撆c空氣的界面時，幾乎100%被反射。鋼中有氣隙存在時很容易被發(fā)現(xiàn)，而鋼試件中的非金夾雜物，由于它的特性阻抗與基體比較接近，因此其反射波比較弱。例如鋼的特性阻抗為4.5×106(Pa.s)/m，空154當探頭與鋼試件之間存在空氣時，超聲波基本上不能透入鋼中，采用機油為耦合劑時，約有16%的發(fā)射聲壓進入鋼中，已足夠了。當探頭與鋼試件之間存在空氣時，超聲波基本上不能透入鋼中，采用155可把超聲波看作和光線一樣是直線傳播，用幾何光學(xué)理論來探討超聲波的曲面反射和折射規(guī)律。當平面波入射到曲界面時，超聲的透射情況如圖可把超聲波看作和光線一樣是直線傳播，用幾何光學(xué)理論來探討超聲156曲界面對相鄰介質(zhì)中的透射波所起作用，就如光學(xué)上聚焦透鏡和發(fā)散透鏡一樣，要考慮界面的彎曲方向和兩種介質(zhì)的聲速比。曲界面對相鄰介質(zhì)中的透射波所起作用，就如光學(xué)上聚焦透鏡和發(fā)散157聚焦聲透鏡，是超聲檢測中提高檢測靈敏度的有效途徑。超聲波檢測用的聚焦透鏡往往采用平凹面的型式，如圖所示聚焦聲透鏡，是超聲檢測中提高檢測靈敏度的有效途徑。超聲波檢測158聚焦探頭通常用有機玻璃或環(huán)氧樹脂作聲聚焦透鏡，透鏡與晶片接觸的面仍為平面，而聲透視面為凹曲面。聚焦探頭通常用有機玻璃或環(huán)氧樹脂作聲聚焦透鏡，透鏡與晶片接觸159當與聲透鏡