超聲波探傷是如何取得超聲波的

超聲波探傷是無(wú)損檢驗方法之一。 超聲波探傷技術(shù)主要用于在不破壞金屬材料的情況下 采用物理、 化學(xué)等手段和方法來(lái)探測所檢對象內部和表面的各種潛在缺陷。 近年來(lái)，超聲波廣泛用來(lái)檢驗金屬材料的質(zhì)量并逐步成為金屬材料預檢或正式檢驗的手段。超聲波探傷是如何取得超聲波的呢？

超聲波是一種超出人的聽(tīng)覺(jué)范圍的高頻率彈性波目 前已被廣泛應用于科研、 工程和醫學(xué)中許多領(lǐng)域。 人耳能聽(tīng)到的聲音頻率為 16HZ-20kHZ而超聲檢驗裝置所發(fā)出和接收的頻率要比20kHZ 高得多 一般為0.5-25MHZ常用 頻率范圍為0.5-10MHZ。

超聲波可以分為縱波、橫波、表面波和板波等多種類(lèi)型。 當介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的位移與波傳播方向一致時(shí)為縱波； 質(zhì)點(diǎn)的位移方向與波傳播方向相垂直時(shí)為橫波； 表面波（或稱(chēng)瑞利波）只能在物體的表面傳播不能顯著(zhù)地深入到物體的內部；當板狀彈性介質(zhì)受到交替變化的表面張力作用而且板厚與波長(cháng)相當時(shí)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生相應的縱向和橫向振動(dòng)，聲波遍布整個(gè)板厚這種波稱(chēng)為板波也稱(chēng)蘭姆波。 在固體中各類(lèi)超聲波都可以傳播但橫波的傳播速度比縱波小。 在液體和氣體中 只有縱波才能傳播。

超聲波和其它波一樣可以反射、折射、繞射、疊加和干涉。獲得超聲波的方法有許多如磁致伸縮發(fā)生器某些晶體的壓電效應等。 已有許多人工制成的材料如鈦酸鋇等都有壓電效應。 在超聲波探傷中獲得超聲波的主要方法是某些晶體的壓電效應。

當在晶片的表面加上交替變更電荷時(shí)晶片的尺寸就會(huì )交替增大或減小即發(fā)生振動(dòng)這種振動(dòng)以聲的彈性振動(dòng)形式傳播到周?chē)�介質(zhì)中。 如果電荷（例如來(lái)自 電子管發(fā)生器的電荷）以高于 20kHZ 的頻率（即超聲頻率）加在晶片上 那么晶片的振動(dòng)也以同樣的頻率傳播到周?chē)�介質(zhì)中 這就是超聲波獲得的方法。

我們用石英片也可以成功地得到 50MHZ的基頻超聲波。如果由壓電晶片傳來(lái)的超聲振動(dòng)穿過(guò)某種介質(zhì)落在另一壓電晶片上 則后者將產(chǎn)生機械振動(dòng)。 當壓電晶片施以機械振動(dòng)時(shí) 晶片表面上產(chǎn)生壓電電荷。 該電荷可以被電極移走在電子管放大器中放大并用某種指示器再現。壓電材料近年來(lái)發(fā)展很快，品種繁多目前在超聲波探傷中用得最廣泛的是鋯鈦酸鉛它具有靈敏度高成本低和工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)其次是石英和鈦酸鋇。

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