第一章 超声波探伤的物理基础
第一节 波动的一般概念和超声波特性
一、波动的一般概念
(1) 振动与波动
宇宙间一切物质(大至宏观天体，小至微观粒子)均处于一定的运动状态，这些运动状态有移动、转动、振动和波动等。振动与波动是物质运动状态中两个密切相关的运动。波动简称波，它是波动在物体或空间中的传播；振动是产生波动的根源。
一般来说，物体或质点在某一平衡位置附近作往复运动，叫做机械振动，简称振动。在周期性直线振动中最基本最重要的是简谐振动，它是物体或质点受弹性力或准弹性力作用下发生的运动。图1-1为弹簧振子的振动规律。
图1–1 弹簧振子的振动
弹簧振子Q 受力振动后，振子Q 离开平衡位置的位移量X 随时间t 的变化规律可由下列余弦函数(或正弦函数)描述：
??? ???+π=t T 2cos A X
或
??? ??π+?+ω=?+ω=2t sin A )t cos(A X (1–1)
式中：A 为振幅，它是质点(振子Q)在振动过程中的最大位移量；T 为周期，它是质点(振子Q)在其平衡位置附近振动一次所需要时间；f 为频率，它是表示单位时间内质点(振子Q)的振动次数，T /1f =；频率的单位是赫兹(Hz)简称赫。赫(Hz)=每秒振动一次，1千赫(kHz)=103 Hz ，1兆赫(MHz)=1000000 Hz=106 Hz 。)t (?+ω为相位角，它表示质点(振子Q)在振动过程的某一瞬间t 时刻所处的位置和速度。?在0t =这一时刻的相位 也称初始相位。ω为圆频率，且有T 2f 2π=
π=ω，它表示在π2秒内的振动周期数。X 为t
时间质点(振子Q)离开平衡位置的距离。
由此可见，振幅A 、周期T 、频率f 和相位(?+ωt )是描述简谐振动的基本物理参数。 振动的类型很多，除了简谐振动外，还有固有振动、受迫振动、阻尼振动等，这些振动都是较为复杂的振动，但它们的基础是简谐振动。
(2) 波动的分类
波动是振动的结果，是物质的运动形式之一。波动可分成两大类，一类是机械波，另一类是电磁波。机械波是机械振动在弹性介质中引起的波动过程。例如水波、声波、超声波等。电磁波是电磁振荡所产生的变化电场和变化磁场在物体中或空间的传播过程，例如，无线电
波、红外线、可见光、紫外线、伧琴射线等统属电磁波范畴。
机械波是机械振动系统产生的，电磁波是由电磁振荡系统产生的，尽管两者在本质上是不同的，但它们具有一些波动的共同特征。例如，它们都是由于振动源通过物质之间的相互影响而形成的，波动传播有一定速度，并伴随有能量的传递，在不均匀的介质中都会产生反射、折射和绕射现象。两个波相遇都有可能产生干涉现象，而且这些现象也都从共同规律即几何光学中的反射、折射、透射方面的规律，在物理声学中也得了广泛应用。
当然，机械波与电磁波在本质上的差异还是很大的。例如，机械波的传播过程除了振动源外，还必须依赖于传播介质，而电磁波的传播可以不依赖于传播介质，即使在真空和太空中也能传递和输送。另外，机械波的传播仅是振动状态和振动能量的传输，也就是说振动质点仅将振动能传递给相邻质点，质点只在各自平衡位置附近来回振动，而质点本身并不随波动前进。电磁波的传播不仅有振动能量的传递，而且还有质量的传输，也就是质点的移动。
相互间由弹性力连系着的质点所组成的物质，称为弹性介质。需要进行超声检验的大量金属和非金属固体构件都是弹性介质，自然界中的其他液体和气体大多数也属于弹性介质。通常，我们可以认为弹性介质是相互间用小弹簧(弹性力)连系着的质点所组成，如图1–2所示，在外力作用下，这种介质中任何一个质点离开了平衡位置，则弹性力总要使该质点恢
复到平衡位置，与此同时，它又
引起了相邻质点的位移。以此类
推，只要初始的振动能量足够
大，那么，质点通过相互间的弹
性连系，就可将振动能传输到足
够远，这也就是波动的过程。
当然，气体和液体分子间的
弹性连系比固体介质中原子之间的弹性连系要松散得多,这样
也就造成了机械波在气体、液
体、固体中传播特性的差别，这在以下各节将逐一加以讨论。
二、声波的种类及超声波的特性
声波通常以其波动频率和人的可闻频率加以区分：
次 声 波
f ＜20Hz 人耳不可闻 声 波
20 Hz ≤f ≤20 KHz 人耳可闻 超 声 波
20 KHz ＜f ≤103 MHz 人耳不可闻 特超声波 f ＞103 MHz
人耳不可闻 超声波探伤用的频率为0.25 MHz ～15 MHz ，金属材料超声波探伤常用频率为0.5 MHz ～10 MHz ，其波长为约10 mm ～0.5 mm 。
由于超声波频率比可闻声波高得多，因此，其波长短，加上它在固体中传播时传递能量较大，这样，使得超声波传播时具有某些与光波类似的特性，为此，也常常借用光学原理来研究和解释超声波的物理现象。
超声波具有以下几个特性，并分别见图1–3所示。
(1) 束射特性
超声波波长短，声束指向性好，可以使超声能量向一定方向集中辐射。
图1–2 弹性介质模型
图1–3 超声波特性示意
(2) 反射特性
超声波在弹性介质中传播时，遇到异质界面会产生反射、透射或折射，而反射特性正是脉冲反射法的探伤基础。
(3) 传播特性
超声波在弹性介质中传播时，质点振动位移小、振速高，因此，其声压声强均比可闻声波大，传播距离远，可检测范围大。
(4) 波型转换特性
超声波在两个声速不同的异质界面上容易实现波型转换，从而为各种波型(纵波、横波、板波、表面波)探伤提供了方便。图1–3中横波探伤、表面波探伤是利用这一转换特性的示例。
人们正是利用了超声波的这些特性，发展了超声波探伤技术。
超声检测物理基础练习题学号姓名 一、是非题（对画○, 错画X） 1．波只能在弹性介质中产生和传播。（） 2．完成五次全振动所用的时间，可以使超声波在介质中传播五个波长的距离。（）3．在同种固体材料中，纵、横波声速之比为常数。（） 4．平面波垂直入射到界面上，入射声压等于透射声压和反射声压之和。（） 5．超声波垂直入射到异质界面时，如果底面全反射，则声压往复透射率与声强透射率在数值上相等。（） 6．超声波垂直入射时，界面两侧介质声阻抗相差越小，声压往复透射率越高。（）7．超声波倾斜入射到异质界面时，同种波型的折射角总大于入射角。（） 8．超声波倾斜入射至有机玻璃/钢界面时，第一临界角约为14.5°。（） 9．声阻抗是衡量介质声学特性的重要参数，温度变化对材料的声阻抗也会有影响。（） 10．根据公式C=λf可知：声速C与频率f成正比，因此同一波型的超声波在高频时传播速度比低频时大。( ) 11．焊缝横波检测时常采用液态耦合剂,说明横波可以通过液态介质薄层。( ) 12．超声纵波可以在固体或液体介质中传播，而横波只能在固体介质传播，但是表面波可以在固体或液体介质中传播。（） 13．吸收衰减和散射衰减是材料对超声能量衰减的主要原因。（） 14．面积相同、频率相同的圆晶片和方晶片其声束指向角也相同。（） 15．因为有机玻璃/铝界面的第一临界角大于有机玻璃/钢界面的第一临界角，所以前者的第二临界角也大于后者。（） 16．超声检测实际声场中，声束轴线上不存在声压为零的点。（） 17．当其他条件一定时，若超声波频率增加，则近场区长度和半扩散角都增加。（）18．使用聚焦透镜能提高灵敏度和分辨力，但减小了探测范围。（） 19．200mm处Φ4长横孔的回波声压比100mm处Φ2长横孔的回波声压高。（）20．实用AVG曲线只适用于特定的探头，使用时不需要进行归一化处理。（） 二、单项选择题 1．下面关于机械波的说法，错误的是（） A、波动是振动状态和能量的传播过程 B、能量的传播是靠物质的迁移来实现的
超声波基础知识的一般讲解 一、超声波探伤物理基础 1、超声波是一种机械波 机械振动：物体沿直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动称为机械振动。 机械波：机械振动在弹性介质中的传播过程，称为机械波；如水波、声波、超声波等。 产生机械波的条件：（1）要有作机械振动的波源（2）要有能传播机械振动的弹性介质2、波长、波速、频率 1）波长：同一波线上相邻两振动相位相同的质点之间的距离，符号λ 2）波速：波动在弹性介质中单位时间内所传播的距离，符号C 3）频率：波动过程中，任一给定点在1秒内能通过的完整波的个数，符号f 三者的关系：C=λ·f 3、次声波、声波和超声波 1）次声波：频率低于20Hz的机械波 2）声波：频率在20～20000Hz的机械波 3）超声波：频率高于20 KHz的机械波 4、超声波的特性 1）方向性好，犹如手电简灯光在黑暗中寻找到所需物品 2）能量高 3）能在界面上产生反射折射和波型转换 4）超声波穿透能力强 5、超声波的类型 a、按质点的方向分类 1）纵波：介质中质点的振动方向与波的传播方向相同的波 2）横波：介质中质点的振动方向与波的传播方向垂直的波 3）表面波：当介质表面受到交变应力作用时产生沿介质表面传播的波 4）板波：在板厚与波长相当的弹性薄板中传播的波 C、按波的形状分类 1）平面波：波阵面为互相平行的平面的波 2）柱面波：波阵面为同轴圆柱面的波 3）球面波：波阵面为同心球面的波 6、声速 纵波：钢 5900 m/s 铝 6300 m/s 水 1500 m/s 有机玻璃 2700 m/s 空气 340 m/s 横波：只能在固体中传播 钢 3200 m/s 铝 3130 m/s 有机玻璃 1120 m/s 表面波：声速大约为横波的0.9倍，纵波的0.45倍 7、超声波垂直入射到平面上的反射和透射 当超声波垂直入射到足够大的光滑平面时，将在第一介质中产生一个与入射波方向相反的反射波在第二介质中产生一个与入射波方向相同的透射波 设入射波声压为P 0，反射声压为P r , 透射声压为P t , 其声压反射率r=P r / P =(z 2 -z 1 )/ (z 2 +z 1 ) 其声压透射率t=P t / P =2 z 2 / (z 2 +z 1 )
超声波探伤作业指导书 一、适用范围 超声检测适用于板材、复合板材、碳钢和低合金钢锻件、管材、棒材、奥氏体不锈钢锻件等承压设备原材料和零部件的检测；也适用于承压设备对接焊接接头、T型焊接接头、角焊缝以及堆焊层等的检测。 二、引用规范 JB/T4730.3 承压设备无损检测第三部分：超声检测 GB/T12604 无损检测术语 三、一般要求 1、超声检测人员应具有一定的基础知识和探伤经验。并经考核取得有关部门认可的资格证书。 2、探伤仪 ①采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，其频率应为1~5MHz。 ②仪器至少应在满刻度的75%范围内呈线性显示，垂直线性误差不得大于5%。 ③仪器的水平线性、分辨力和衰减器的精度等指标均应复合JB/T 10061的规定。 3、探头 ①纵波直探头的晶片直径应在10~30mm之间，工作频率1~5MHz，误差不得超过±10%。 ②横波斜探头的晶片面积应在100~400mm2之间，K值一般取1~3. ③纵波双晶直探头晶片之间的声绝缘必须良好。 4、仪器系统的性能 ①在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度余量不得小于10dB。 ②仪器与探头的组合频率与公称频率误差不得大于±10%。 ③仪器与直探头组合的始脉冲宽度（在基准灵敏度下）：对于频率为5MHz的探头，宽度不大于10mm； 对于频率为2.5MHz的探头，宽度不大于15mm。 ④直探头的远场分辨力应不小于30dB，斜探头的远场分辨力应不小于6dB。 ⑤仪器与探头的系统性能应按JB/T 9124和JB/T 10062的规定进行测试。 四、探伤时机及准备工作 1、探伤一般应安排在最终热处理后进行。若因热处理后工件形状不适于超声探伤，也可将探伤安排在热处理前，但热处理后仍应对其进行尽可能完全的探伤。 2、工件在外观检查合格后方可进行超声探伤，所有影响超声探伤的油污及其他附着物应予以清除。 3、探伤面的表面粗糙度Ra为6.3μm。 五、探伤方法 1、为确保检测时超声波声束能扫查到工件的整个被检区域，探头的每次扫查覆盖率应大于探头直径的15%。探头的扫查速度不应超过150mm/s。耦合剂应透声性好，且不损伤检测表面，如机油，浆糊，甘油和水等。 2、灵敏度补偿 ①耦合补偿在检测和缺陷定量时，应对由表面粗糙度引起的耦合损失进行补偿。 ②衰减补偿在检测和缺陷定量时，应对材质衰减引起的检测灵敏度下降和缺陷定量误差进行补偿。 ③曲面补偿对探测面是曲面的工件，应采用曲率半径与工件相同或相近的试块，通过对比实验进行曲率补偿。 六、系统校准与复核
大学物理实验超声波速测量实验报告 一实验目的 1.了解超声波的物理特性及其产生机制； 2.学会用相位法测超声波声速并学会用逐差法处理数据； 3.测量超声波在介质中的吸收系数及反射面的反射系数； 4.并运用超声波检测声场分布。 5.学习超声波产生和接收原理， 6.学习用相位法和共振干涉法测量声音在空气中传播速度，并与公认值进行比较。 7.观察和测量声波的双缝干涉和单缝衍射 二实验条件 HLD-SV-II型声速测量综合实验仪，示波器，信号发生仪 三实验原理 1、超声波的有关物理知识 声波是一种在气体。液体、固体中传播的弹性波。声波按频率的高低分为次声波（f＜20Hz）、声波（20Hz≤f≤20kHz）、超声波（f>20kHz）和特超声波（f≥10MHz），如下图。 声波频谱分布图 振荡源在介质中可产生如下形式的震荡波： 横波：质点振动方向和传播方向垂直的波，它只能在固体中传播。 纵波：质点振动方向和传播方向一致的波，它能在固体、液体、气体中的传播。 表面波：当材料介质受到交变应力作用时，产生沿介质表面传播的波，介质表面的质点做椭圆的振动，因此表面波只能在固体中传播且随深度的增加衰减很快。 板波：在板厚与波长相当的弹性薄板中传播的波，可分为SH波与兰姆波。
超声波由于其波长短、频率高，故它有其独特的特点：绕射现象小，方向性好，能定向传播；能量较高，穿透力强，在传播过程中衰减很小，在水中可以比在空气或固体中以更高的频率传的更远，而且在液体里的衰减和吸收是比较低的；能在异质界面产生反射、折射和波形转换。 2、理想气体中的声速值 声波在理想气体中的传播可认为是绝热过程，因此传播速度可表示为 μrRT =V (1) 式中R 为气体普适常量(R=)，γ是气体的绝热指数(气体比定压热容与比定容热容之比)，μ为分子量，T 为气体的热力学温度，若以摄氏温度t 计算，则：t T T +=0 K T 15.2730= 代入式(1)得， 00001V 1)(V T t T t T rR t T rR ++?+=＝＝μμ (2) 对于空气介质，0℃时的声速0V = m s 。若同时考虑到空气中的蒸汽的影响，校准后 声速公式为： s m p p T t w /)319.01)(1(45.331V 0++= (3) 式中w p 为蒸汽的分压强，p 为大气压强。 3、共振干涉法 设有一从发射源发出的一定频率的平面声波，经过空气传播，到达接收器，如果接收面与发射面严格平行，入射波即在接收面上垂直反射，入射波与反射波相干涉形成驻波，反射面处为位移的波节。改变接收器与发射源之间的距离l ，在一系列特定的距离上，媒质中出现稳定的驻波共振现象。此时，l 等于半波长的整数倍，驻波的幅度达到极大；同时，在接收面上的声压波腹也相应地达到极大值。不难看出，在移动接收器的过程中，相邻两次达到共振所对应的接收面之间的距离即为半波长。因此，若保持频率 v 不变，通过测量相邻两次接收信号达到极大值时接收面之间的距离(2/λ)，就可以用λv =V 计算声速。 声压变化与接收器位置的关系：
第一章 超声波探伤的物理基础 第四节 超声平面在平界面上斜入射的行为 超声平面波以一定的倾斜角入射到异质界面上时，就会产生声波的反射和折射、并且遵循反射和折射定律。在一定条件下，界面上还会产生波型转换现象。 一、斜入射时界面上的反射、折射和波型转换 (1) 超声波在固体界面上的反射 1. 固体中纵波斜入射于固体——气体界面 图1–25中，L α为纵波入射角，1L α为纵波反射角，1S α为横波反射角，其反射定律可用下列数学式表示： 1 S 1S 1L 1 L L L sin C sin C sin C α=α=α (1–34) 因入射纵波L 与反射纵波L 1在同一介质内传播，故它们的声速相同，即1L L C C =，所以1L L α=α。又因同一介质中纵波声速大于横波声速，即1S 1L C C ＞，所以1S 1L αα＞。 2. 横波斜入射于固体——气体界面 图1–26中，S α为横波入射角，1S α为横波反射角，1L α为纵波反射角。由反射定律可知： 1 L 1 L 1S 1S S S sin C sin C sin C α=α=α (1–35) 图1–25 纵波斜入射 图1–26 横波斜入射 因入射横波S 与反射横波S 1在同一介质内传播，故它们的声速相同，即1S S C C =，所以1S S α=α。又因同一介质中1S 1L C C ＞，所以，1S 1L αα＞。 结论： 当超声波在固体中以某角度斜入射于异质面上，其入射角等于反射角，纵波反射角大于横波反射角，或者说横波反射声束总是位于纵波反射声束与法线之间。图(1–27)表示钢及铝材中纵波入射时的横波反射角，也可以看成横波入射时的纵波反射角。 (2) 超声波的折射 1. 纵波斜入射的折射 图1–28中L α为第一介质的纵波入射角，L β为第二介质的纵波折射角，S β为第二介质的横波折射角，其折射定律可用下列数学式表示： S 2S L 2L L L sin C sin C sin C β=β=α (1–36)
2．1 超声波的定义 波是由某一点开始的扰动所引起的，并按预定的方式传播或传输到其他点上。声波是一种弹性机械波。人们所感觉到的声音是机械波传到人耳引起耳膜振动的反应，能引起人们听觉的机械波频率在20Hz~20KHz ，超声波是频率大于20KHz 的机械波。 在超声波测距系统中，用脉冲激励超声波探头的压电晶片，使其产生机械振动，这种振动在与其接触的介质中传播，便形成了超声波。 2．2超声波的物理特性 当声波从一种介质传播到另一种介质时，在两介质的分界面上，一部分能量反射回原介质，称为反射波；另一部分能量透射过分界面，在另一个介质内部继续传播，称为折射波，如图2．1所示，图中L 为入射波，S ?为反射横波，L ?为反射纵波，L ?为折射纵波，S ?为折射横波。 L 图2．1超声波的反射、折射及其波形转换 这些物理现象均遵守反射定律、折射定律。除了有纵波的反射波折射波以外，还有横波的反射和折射。 因为声波是借助于传播介质中的质点运动而传播的，其传播方向与其振动方向一致，所以空气中的声波属于纵向振动的弹性机械波。在理想介质中，超声波的波动方程描述方法与电磁波是类似的。描述简谐声波向X 正方向传播的质点位移运动可表示为： ()cos()A A x t kx ω=+ （2.1） 0()ax A x A e -= （2.2） 式中，()A x 为振幅即质点的位移，0A 为常数，ω为角频率，t 为时间，x 为传播距离，2/k πλ=为波数，λ为波长，α为衰减系数。衰减系数与声波所在介质和频率关系： 2af α= （2.3）
式(2．3)中，a 为介质常数，f 为振动频率。 2．2．1超声波的衰减 从理论上讲，超声波衰减主要有三个方面： (1) 由声速扩展引起的衰减 在声波的传播过程中，随着传播距离的增大，非平面声波的声速不断扩展增大，因此单位面积上的声压随距离的增大而减弱，这种衰减称为扩散衰减。 (2) 由散射引起的衰减 由于实际材料不可能是绝对均匀的，例如材料中外来杂质金属中的第二相析出、晶粒的任意取向等均会导致整个材料声特性阻抗不均，从而引起声的散射。被散射的超声波在介质中沿着复杂的路径传播下去，最终变成热能，这种衰减称为散射衰减。 (3) 由介质的吸收引起的衰减 超声波在介质中传播时，内于介质的粘滞性而造成质点之间的内摩擦，从而使一部分声能转变成热能。同时，由于介质的热传导，介质的稠密和稀疏部分之间进行热交换，从而导致声能的损耗，以及由于分子驰豫造成的吸收，这些都是介质的吸收现象，这种衰减称为吸收衰减。 扩散衰减仅取决于波的几何形状而与传播介质的性质无关。对于大多数金属和固体介质来说，通常所说的超声波的衰减，即p(衰减系数)表征的衰减仅包括散射衰减和吸收衰减而不包括扩散衰减。因此，空气介质的衰减系数也由两部分组成，可由下式表示： 22222238211()3v P f f K C C C C πηπβρρ=++ (2.4) 式中：K ：热传导系数 f ：超声波频率 η：动力粘滞系数 C ：超声波传播速度 v C ：定容比热 p C ：定压比热 ρ：传播介质密度 式(2．4)中第一项是由内摩擦引起的衰减系数，第二项是由热传导引起的衰减系数，由于后者比前者小得多，故在忽略热传导引起的超声波衰减的情况下，衰减系数可以由下式表示： 223 83f C πηβρ= （2.5） 把C = 2.5）可得： 3223 322283()M f R T β πηργ=?? (2.6) 由式(2．6)可知：温度一定时，η、 ρ、T 均一定，衰减系数与频率的平方成正比；频率越高，衰减的系数就越大，传播的距离也就越短。在实际应用中，一般选
声速 声速与介质的体弹性系数和密度有关。由于介质的弹性系数与温度有关，因此声速也与温度有关。在超声诊断的频段中，人体组织的超声速度与频率无关，而且软组织中的声速都很接近，约为1540m/s。 波长、周期和频率 声波在介质中传播时，两个相邻的同相位点之间的距离，如相邻两点稠密部之间的距离（超声 波在人体中一般是以纵波方式传播），称为声波的波长，以λ表示。波向前移动一个波长的距离所需的时间，称为声波的周期，以T表示。介质中任何一给定点在单位时间内通过的波敝，称为声波的频率，以f 表示。它们之间的关系为 λ=C/f=CT 式中为声波的传播速度。 医学诊断中采用的超声波频率在1-20MHz范围内。 声阻抗 介质中任意点的密度ρ与该点处声波的传播速度C之积为此介质在该点处的声阻抗，以Z表示，即Z=ρC。它是表征介质的声学特性的一个重要物理量。声阻抗的变化将影响超声波的传播。声阻抗是采用反射回波法进行超声诊断的物理基础。 声压级与声强级 声压级LP是以分贝表示的某个声压P与参考分压P0的比值，即LP=20lg(P/P0) 声强级LI是以分贝表示的某个声强I与参考声强I0的比值，即LI=10lg(I/I0) 声强是表示声的客观强弱的物理量，它表示通过垂直于传播方向上单位面积的能流率。声强为I=1/2(ρCω02A2)= p02/(2Z) 声强的单位是mW/cm2或W/m2。 声强与声源的振幅有关，振幅越大，声强也越大。对于平面超声波，他的总功率为强度I和面积S的乘积，即W=IS。 由于超声强度太大会破坏人体正常细胞组织，因其不可逆的生物效应。因此，国际上对诊断用 超声强度安全剂量作出规定，一般接受的安全剂量为20mW/cm2。
第1章绪论 1.1超声检测的定义和作用 指使超声波与试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。 作用：质量控制、节约原材料、改进工艺、提高劳动生产率 1.2超声检测的发展简史和现状 利用声响来检测物体的好坏 利用超声波来探查水中物体1910‘ 利用超声波来对固体内部进行无损检测 1929年，前苏联Sokolov 穿透法 1940年，美国的Firestone 脉冲反射法 20世纪60年代电子技术大发展 20世纪70年代，TOFD 20世纪80年代以来，数字、自动超声、超声成像 我国始于20世纪50年代初范围 专业队伍理论及基础研究标准超声仪器 差距 1.3超声检测的基础知识 次声波、声波和超声波 声波：频率在20～20000Hz之间次声波、超声波 对钢等金属材料的检测，常用的频率为0.5～10MHz 超声波特点： 方向性好 能量高 能在界面上产生反射、折射、衍射和波型转换 穿透能力强 超声检测工作原理 主要是基于超声波在试件中的传播特性 声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进入试件； 超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用，使其传播方向或特征被改变； 改变后的超声波通过检测设备被接收，并可对其进行处理和分析； 根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。 超声检测工作原理 脉冲反射法： 声源产生的脉冲波进入到试件中——超声波在试件中以一定方向和速度向前传播——遇到两侧声阻抗有差异的界面时部分声波被反射——检测设备接收和显示——分析声波幅度和位置等信息，评估缺陷是否存在或存在缺陷的大小、位置等。 通常用来发现和对缺陷进行评估的基本信息为： 1、是否存在来自缺陷的超声波信号及其幅度； 2、入射声波与接收声波之间的传播时间； 3、超声波通过材料以后能量的衰减。 超声检测的分类 原理：脉冲反射、衍射时差法、穿透、共振法 显示方式：A 、超声成像（B C D P） 波型：纵波、横波、表面波、板波
第一章超声检测物理基础 Chapter 1 Physical Foundations for Ultrasonic Testing 本章简要介绍声波的本质、声波的传播、声场、规则反射体回波声压计算和AVG曲线等超声检测的物理基础。掌握这些基础对正确理解超声波的特性、合理选择超声检测条件、有效解释超声波传播的现象等都极其重要。 1.1声波的本质essence of sound wave 1.1.1振动与波vibration & wave 波有两种类型：电磁波（如无线电波、X射线、可见光等）和机械波（如声波、水波等）。声波的本质是机械振动在弹性介质中传导形成的机械波。声波的产生、传播和接收都离不开机械振动，如人体发声是声带振动的结果；声音从声带传播到人耳，是声带引起空气振动的结果；人能听见声音是因为空气中的振动引起了人耳鼓膜的振动的结果。所以，声波的实质就是机械振动。 1、机械振动 质点不停地在平衡位置附近往复运动的状态称为机械振动。如钟摆的运动、气缸中活塞的运动等。 (1) 谐振动 如图1-1所示的质点——弹簧振动系统，在静止状态下往下轻拉一下装在弹簧上的小质点，松手后质点便在平衡点附近进行往复运动。如空气阻力为零，则质点——弹簧系统自由振动的位移随时间的变化符合余弦（或正弦）规律： () ωφ (1-1) cos =+ y A t 式中：y——质点的位移，单位：米（m） A——质点的振幅，单位：米（m） t——时间，单位：秒（s） 图1-1 加载弹簧的振动 这种位移随时间的变化符合余弦规律的振动称为谐振动。谐振动是一种周期振动，质点
在平衡位置往复运动一次所需的时间称为周期，用
超声诊断基础试题及答案 超声诊断基础试题 超声诊断基础试题一、单项选择题 1.超声波是指频率超过( )以上的一种机械波。 A，10000Hz B，20000Hz C，30000Hz D，40000Hz 2.超声的三个基本物理量之间的相关关系可表达为如下哪种公式: A，λ=cf B，f=cλ C，λ=c/f D,f=cλ 3.现在临床使用的超声诊断主要利用超声的什么物理原理? A,散射 B,折射 C,绕射 D,反射 4.下列关于超声的分辨力叙述正确的是: A,超声的分辨力主要与超声的频率有关。 B，纵向分辨力是指与超声垂直的平面上两个障碍物能被分辨的最小间距。C，超声的分辨力越高，超声在人体中的传播距离越远。 D，为提高超声的横向分辨力，不可以通过声学聚焦的方法实现。 5.下列不属于彩色多普勒技术的是: 多普勒血流成像 B，能量多普勒 C，频谱多普勒 D，多普勒速度能量图 6.超声换能器的作用是: A,将动能转化为势能 B，将势能转化为动能 C，将机械能转化为电能 D，将化学能转化为电能. 7.人体组织中的反射回声强度可以分为哪几个等级, A，高回声B，等回声 C，无回声 D，弱回声 8.下列哪种不属于超声伪像, A混响伪像 B，密度伪像 C，镜面伪像 D，折射伪像 9.下列不属于超声成像设备主要组成的是:
A主机 B，超声换能器 C，视频图象记录仪 D，视频图象显示仪 10.下列不是彩色多普勒成像的显示方式的是: A，速度型 B，能量型 C，加速度型 D，运动型 二、多项选择题 1、层流频谱特征 ,、速度梯度大 ,、频谱与基线间有空窗 ,、速度梯度小(频谱窄 ,、包络毛刺(多普勒声粗糙 刺耳 ,、包络光滑(多普勒声平滑有乐感 2、发生多普勒效应必须具备的基本条件 ,、有声源与接收体 ,、没有回声或回声太弱 ,、声源与接收体产生相对运 动 ,、有强的反 射源与散射源 ,、声源与接收体两者处于静止状态 3、从多普勒频谱图上能了解到血流的参数是: A、血流性质 B、时相 C、方向 D、速度 4、声学造影剂须符合下列哪些项的要求: A、微泡小，能安全稳定通过肺循环 B、可进入心肌或全身血池 C、无毒副作用 D、能停留相对 较长时间 5、用于检查血流速度参数的多普勒技术是 ,、二次谐波成像 ,、多普勒血流成像 ,、连续波多普勒 ,、脉冲波多普 勒 ,、多普勒组织成 像 6、连续波多普勒的技术特点是
第三章 超声波探伤的通用方法和基础技术 第一节 超声波探伤方法分类及特点 超声波探伤的实质是：首先将工件被检部位处于一个超声场中，工件若无不连续分布(如无缺陷等)，则超声场在连续介质中的分布是正常的。若工件中存在不连续分布(如有缺陷等)，则超声波在异质界面上产生反射、折射和透射，使超声场的正常分布受到干扰。使用一定的方法测出这种异常分布相对于正常分布的变化，并找出它们之间变化规律，这就是超声波探伤的任务。 超声波探伤有许多方法，如将它们逐一分类，一般可用以下几种： 下面仅以实际探伤中较为常用的方法和特点作一简介。 一、脉冲反射法和穿透法 超声波在传播过程中遇到缺陷会产生反射、透射及缺陷后侧声影，按以上这些引起声场异常变化的不同原理，可将检测方法分为脉冲反射和穿透法(又称阴影法)，前者以检测缺陷的反射声压(或声能) 超声波探直接接触法 按缺陷显按超声波按探伤工按探伤波按 超声 波按探头数穿透法 脉 冲反连续波法 A 型显示法 单探头法 纵波法 横波法
大小来确定缺陷量值，后者以测定缺陷对超声波的正常传播的遮挡所造成的声影大小来确定缺陷的量值。图3–1和图3–2所示为这两者的工作原理图。 目前，超声波探伤中常用脉冲反射法，与穿透法相比，脉冲反射法有如下特点： 1. 灵敏度高 对于穿透法，只有当超声声压变化大于20%以上时才有可能检测，它相当于声压只降低2dB。由于探头晶片尺寸有一定大小及缺陷本身的声衍射现象，要获得大于20%声压变化量，缺陷对声传播遮挡面积已相当大了。对于脉冲反射法，缺陷反射波声压仅是入射声压的1%时，探伤仪就已经能够检出，此时，与缺陷反射声压相对应的反射面积是很小的。 2. 缺陷定位精度高 脉冲反射法可利用缺陷反射波的传播时间，通过扫描速度(即时间轴比例)调节，对缺陷进行正确定位。而穿透法只能以观察接收波形高低来确定缺陷面积，而波形所处位置不能表示缺陷声程，即处于不同部位的相同面积的缺陷，其接收波形高度相等，位置不变，见图3–3所示。 图3–1 脉冲反射法探伤原理
超声波检测基础知识 超声场特征值与规则反射体的回波声压 一、超声场的特征值 充满超声波的空间或超声振动所涉及的部分介质，叫超声场。超声场具有一定的空间大小和形状，只有当缺陷位于超声场内时，才有可能被发现。描述超声场的特征值（即物理量）主要有声压、声强和声阻抗。 1.1、声压P 超声场中某一点在某一时刻所具有的压强P1与没有超声波存在时的静态压强P0之差，称为该点的声压，用P 表示。 01P P P -= 声压单位：帕斯卡（Pa ）、微帕斯卡（μPa ） 超声检测仪器显示的信号幅度值的本质就是声压P ，示波屏上的波高与声压成正比。在超声检测中，就缺陷而论，声压值反映缺陷的大小。 1.2、声阻抗Z 超声场中任一点的声压与该处质点振动速度之比成为声阻抗，常用Z 表示。 c u cu u P Z ρρ===// 声阻抗的单位为克/厘米2·秒（g/cm 2·s ）或千克/米2·秒（kg/m 2·s ） 1.3声强I 单位时间内垂直通过单位面积的声能称为声强，常用I 表示。单位是瓦/厘米2（W/cm2）或焦耳/厘米2·秒（J/cm2·s ）。 Z P Zu I 2 22121== 1.4分贝 在生产和科学实验中，所遇到的声强数量级往往相差悬殊，如引起听觉的声强范围为10-16~10-4 W/cm2，最大值与最小值相差12个数量级。显然采用绝对值来度量是不方便的，但如果对其比值（相对量）取对数来比较计算则可大大简化运算。分贝就是两个同量纲的量之比取对数后的单位。 通常规定引起听觉的最弱声强为I1=10-16 W/cm2作为声强的标准，另一声强I2与标准声强I1之比的常用对数成为声强级，单位为贝（尔）（B ）。 Δ=lg(I2/I1) (B) 实际应用贝尔太大，故长取其1/10即分贝（dB ）来作单位： Δ=10lg(I2/I1)=20lg(P2/P1) （dB ） 通常说某处的噪声为多少多少分贝，就是以10-16 W/cm2为标准利用上式计算得到的。 二、规则反射体的回波声压 实际检测中常用反射法，反射法是根据缺陷反射回波声压的高低来评价缺陷的大小。然而工件中的缺陷形状、性质各不相同，且目前的检测技术还难以确定缺陷的真实大小和形状。回波声压相同的实际大小可能相差很大，为此特引用当量法。当量法是指在同样的检测条件下，当自然缺陷回波与某人工规则反射体回波等高时，则该人工反射体的尺寸就是此自然缺陷的当量尺寸。自然缺陷的实际尺寸往往大于当量尺寸。
超声波纸浆特性及其抄造性能的研究 超声波制浆技术是一种新型的制浆技术,其生产工序简短,节能减排明显,生产的纸浆得率高、物理性能良好。为了推广超声波制浆技术的应用,本文对超声波麦草浆纤维素和残留木质素进行分析,并研究超声波麦草浆性能特点及其配抄文化用纸的适应性。研究结果如下：超声波麦草浆光学与物理性能较好,白度77.8%ISO,纤维平均长度0.754mm,纤维平均宽度29.5 μ m,耐破指数 3.08kPa·m2/g,撕裂度3.98mN · m2/g,抗张指数30.49N·m/g,耐折度29次,与漂白碱法草浆近似,优于杨木APMP化机浆。 超声波麦草浆残余木质素的羰基含量远低于烧碱蒽醌法麦草浆,所以超声波麦草浆白度较好。原因是超声波制浆过程中的中性和温和的反应环境,减少了酚羟基和醌基的形成。超声波纸浆残余木质素中的总酚羟基含量远低于烧碱蒽醌法麦草浆木质素。 与超声波制浆技术相比,烧碱蒽醌法制浆破坏性更大,引起更多的芳基醚键和甲氧基断裂,进而形成更多的酚羟基。另外,超声波纸浆中的羧基含量(0.52 mmol/g)多于未漂白化学浆(0.3 mmol/g)本文对利用超声波麦草浆和杨木化学浆进行了双胶纸和新闻纸配抄实验研究,研究结果如下：双胶纸配抄比例为超声波纸浆：杨木化学浆=50：50,AKD施胶量为0.8%,CPAM添加量为0.2%,碳酸钙添加量为8.0%~12.0%,表面施胶选用CS-1表面施胶剂、硫酸铝(浓度30%,用量2kg/t)和氧化淀粉(浓度10%,用量1.5g/m2)配合进行,表面施胶剂最佳添加量为 0.14g/m2。根据优化工艺配抄的双胶纸经过压光,其吸水性为34.02g/m2,白度为80.9%ISO,不透明度为93%,印刷适应性为2.8m/s,平滑度为38.56s,抗张指数为36.3N · m/g,耐折度18次。
彩色多普勒超声技术上岗资质考试大纲 第一章超声诊断物理基础 第一节超声波的概念 一、超声波的基本概念 声波的性质：可听声与超声的频率范围。诊断常用的超声频率范围 二、声学基本物理量 波长、频率、声速及三者的关系 三、声场 1．超声场：又称声束 2．声场特性：声束形状、近场、远场， 主瓣、旁瓣（注：近场、远场易与显示屏上“近区”、“远区”相互混淆） 3．聚焦与分辨力；聚焦的方法，聚焦声束 第二节超声的物理特性 一、束射特性（方向性） 1．大界面：反射、折射（透射）。反射系数。超声的垂直入射与斜入射；大界面回声反射的特点——角度依赖性 2．小界面：散射体与散射。背向散射（后散射） 二、衰减特性 1．衰减的概念：声吸收、散射、扩散的总和 2．不同介质声衰减的显著差别（肺、骨骼、肝、脾、体液） 3．衰减与距离、频率的关系：衰减系数（单位：dB/（cm.MHz），也有的表示为dB/cm/MHz）4．人体衰减吸收的重要因素：水分含量、蛋白（胶原蛋白）含量、钙（骨） 三、超声的分辨力 纵向分辨力、横向分辨力、侧向分辨力 其他：对比分辨力、细微分辨力、实时分辨力 影响分辨力的诸多因素：超声频率、脉冲宽度、声束宽度、聚焦性能、声场以及仪器档次、探头性能等 四、超声的多普勒效应 五、超声的生物学效应 1．超声剂量概念（声强与作用时间的乘积）。几种声强单位：W/cm2，或mW/cm2，空间峰值时间平均声强ISPTA，空间峰值脉冲平均声强ISPPA 2．超声的生物学作用 人体敏感组织器官（胎胚、眼）
超声生物学作用机制（大剂量）：热效应，空化作用对于细胞、组织、器官以至染色体的影响 3．医学超声的应用与功率级别 诊断用超声：功率通常为mw/cm2级。灰阶超声仪的功率范围 理疗用超声：功率为W/cm2级 高强聚焦超声（HIFU）：功率通常为kW/cm2级，常用于破坏肿瘤细胞、碎石 4．诊断用超声的安全原则和规定 第二章彩色多普勒基础 第一节超声多普勒基础 一、多普勒基本概念、血流测量、主要应用、多普勒角度与血流检测关系、连续波多普勒（CW）、脉冲多普勒（PW）、脉冲重复频率（PRF） 二、探头安放角度与血流信息检测的关系 三、多普勒血流频谱分析基础 四、脉冲多普勒局限性、尼奎斯特频率极限、探测深度与速度测量 五、提高脉冲多普勒检测血流速度的方法 第二节彩色血流显像 一、彩色血流显像的品质评价 二、彩色血流显像原理，运动目标（MTI）原理，彩色血流显示：速度、方向、分散，自相关技术，彩色血流显像临床应用 三、彩色血流显像的局限性声束入射角的关系彩色混叠 四、彩色血流显像的几个基本概念：速度标尺、滤波器、常用显示方式 五、彩色多普勒能量图（CDE）组织多普勒成像（TDI） 第三节彩超与彩阶 一、彩色基础 二、彩色多普勒血流显像（CDFI）描述要点 三、彩阶——灰阶到彩色变换 第四节血流动力学基础 一、基本概念：稳流、非稳流、粘滞性、流体阻力、流量、层流、加速度、减速度 二、几何形体对流速剖面的影响：入口效应、出口效应、弯曲血管，湍流流动 三、流体能量与伯努利方程 四、血管弹性与平均动脉压：血管顺应性、平均动脉压
超声基础部分 1．何谓超声波?诊断用超声波是如何产生的? 人耳能感知的声波频率范围为20—20000Hz。低于20Hz者称为雌声波，高于20000Hz者称为超声波。医用诊断用超声波的范围多在1—15MHz。 超声波是机械波。可由多种能量通过换能器转变而成。医用超声波是由压电晶体（压电陶瓷等）产生。压电晶体在交变电场的作用下发生厚度的交替改变，即机械振动。其振动频率与交变电场的变化频率相同。当电场交变电频率等于压电晶片的固有频率时其电能转换为声能（电—声）效率最高，即振幅最大。 压电晶体只有两种可逆的能量转变效应。上述在交变电场的作用下，由电能转换为声能，称为逆压电效应。相反，在声波机械压力交替变化的作用下，晶体变形而表面产生正负电位交替变化，称压电效应。 超声探头(换能器)中的压电晶片,在连接电极电压交替变化的作用下产生逆压电效应,称为超声发生器;而在超声波机械压力下产生压电效应,又成为超声波接收器。这是超声波产生和接收的物理学原理。 2．超声波物理特性及其在介质中传播的主要物理量有哪些？它们之间有何关系？ （1）频率（frequency）：质点单位时间内振动的次数称为频率（f）。 （2）周期（cycle）：波动传播一个波长的时间或一个整波长通过某一点的时间（T）。 （3）波长（wavelength）：声波在同一传播方向上，两个相邻的相位相差2π的质点间的距离为波长（λ）。 （4）振幅（amplitude）:振动质点离开平衡位置的最大位移称振幅，或波幅（A）。 （5）声速（velocity of sound,sound velocity）:单位时间内，声波在介质中传播的距离称声速（C）。介质不同，超声在介质中的声速度也不同，但是在同一介质中，诊断频段超声波的声速可认为相同。声波在介质中的传播速度与介质的弹性系数（k）和介质密度（ρ）有关。其声速与k和ρ比值的平方根成正比，即 式中C为声速，E为杨式模量。 根据物理学意义，c、f、T、λ之间有下列关系： f＝1/T，c＝λf＝λ/ T，λ＝c/ f 超声在人体软组织（包括血液、体液）中的声速约为1540m/s；骨与软骨中的声速约为软组织中的2.5倍；而在气体中的声速仅为340m/s左右。 近年来的研究发现，不仅离体组织与活体组织有较大的声速差别，而且使用不同的固定溶液、固定速度也常影响声速。此外，声速尚与组织温度有关。通常，非脂肪组织的声速随温度上升而增快，脂肪组织的声速随温度上升而减慢。当脂肪组织由20o升到40o时，声速可下降15％之多。在进行精细的研究工作时，这些因素必须予以注意。 （6）超声能量与能量密度：当超声波在介质中传播时，声波能到达之处的质点发生机械振动和位移。前者产生动能而后者产生弹性势能。动能和势能之和组成波动质点的总能量。也即超声波的能量。声波在介质中传播的过程，也是能量在介质中传递的过程。 设介质的密度为ρ,声波传播到的质点体积元为△V，其位移为x，△V将鞠有的动能为Wk，产生的势能为Wp。则： Wk＝Wp＝1/2ρA2ω2（△V）sin2ω（t－x/c） △V具有的总能量为： W＝Wk+ Wp＝ρA2ω2（△V）sin2ω（t－x/c） 从表达式中可以看出超声波传播过程中总能量传递方式为：①介质振动质点的动能和势能随时间同时发生周期性变化。②振动质点以获得能量又向下一质点放出（传递）能量的方式传递声波。
超声波探伤基础培训教材之理论基础 第一章无损检测概述 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）和涡流检测（ET）等五种检测方法。主要应用于金属材料制造的机械、器件等的原材料、零部件和焊缝，也可用于玻璃等其它制品。 射线检测适用于碳素钢、低合金钢、铝及铝合金、钛及钛合金材料制机械、器件等的焊缝及钢管对接环缝。射线对人体不利，应尽量避免射线的直接照射和散射线的影响。 超声检测系指用A型脉冲反射超声波探伤仪检测缺陷，适用于金属制品原材料、零部件和焊缝的超声检测以及超声测厚。 磁粉检测适用于铁磁性材料制品及其零部件表面、近表面缺陷的检测，包括干磁粉、湿磁粉、荧光和非荧光磁粉检测方法。 渗透检测适用于金属制品及其零部件表面开口缺陷的检测，包括荧光和着色渗透检测。 涡流检测适用于管材检测，如圆形无缝钢管及焊接钢管、铝及铝合金拉薄壁管等。 磁粉、渗透和涡流统称为表面检测。 第二章超声波探伤的物理基础 第一节基本知识 超声波是一种机械波，机械振动与波动是超声波探伤的物理基础。 物体沿着直线或曲线在某一平衡位置附近作往复周期性的运动，称为机械振动。振动的传播过程，称为波动。波动分为机械波和电磁波两大类。机械波是机械振动在弹性介质中的传播过程。超声波就是一种机械波。 机械波主要参数有波长、频率和波速。波长?：同一波线上相邻两振动相位相同的质点间的距离称为波长，波源或介质中任意一质点完成一次全振动，波正好前进一个波长的距离，常用单位为米(m)；频率f：波动过程中，任一给定点在1秒钟内所通过的完整波的个数称为频率，常用单位为赫兹(Hz)；波速C：波动中，波在单位时间内所传播的距离称为波速，常用单位为米/秒（m/s）。 由上述定义可得：C=? f ，即波长与波速成正比，与频率成反比；当频率一定时，波速愈大，波长就愈长；当波速一定时，频率愈低，波长就愈长。 次声波、声波和超声波都是在弹性介质中传播的机械波，在同一介质中的传播速度相同。它们的区别在主要在于频率不同。频率在20~20000Hz之间的能引起人们听觉的机械波称为声波，频率低于20Hz的机械波称为次声波，频率高于20000Hz的机械波称为超声波。次声波、超声波不可闻。 超声探伤所用的频率一般在0.5~10MHz之间，对钢等金属材料的检验，常用的频率为1~5MHz。超声波波长很短，由此决定了超声波具有一些重要特性，使其能广泛用于无损探伤。 1. 方向性好：超声波是频率很高、波长很短的机械波，在无损探伤中使用的波长为毫米级；超声波象光波一样具有良好的方向性，可以定向发射，易于在被检材料中发现缺陷。 2. 能量高：由于能量（声强）与频率平方成正比，因此超声波的能量远大于一般声波的能量。 3. 能在界面上产生反射、折射和波型转换：超声波具有几何声学的上一些特点，如在介质中直线传播，遇界面产生反射、折射和波型转换等。
超声医学与技术(医学高级)：超声诊断的物理基础学习资料 考试时间：120分钟 考试总分：100分 遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。 1、多项选择题 临床超声诊断产生误诊的部分声学原因有（ ）。A.人体组织脏器结构较复杂，超声并非在理想介质中传播 B.超声波固有的物理特性引起图像纵向、侧向变形 C.超声衰减及仪器调节不妥产生失真 D.二维彩色血流成像及多普勒流速曲线均会产生一定的伪像 E.不会因为声学物理因素造成误诊 本题答案：A, B, C, D, E 本题解析：暂无解析 2、单项选择题 主动脉压与肺动脉压的不同点是（ ）。A.主动脉压稍高于肺动脉压 B.主动脉压明显高于肺动脉压 C.主动脉压与肺动脉压相等 D.主动脉压低于肺动脉压 E.两者压力比较不能确定 本题答案：B 本题解析：暂无解析 3、多项选择题 关于超声波的衰减对诊断的影响，叙述正确的有（ ）。A.引起超声能量衰减 姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------
的原因是吸收和波动方向的变化 B.声强或声压衰减吸收以分贝（dB.来表示 C.人体组织的衰减系数以dB/cm为单位 D.生物组织的衰减系数与超声频率成正比，用dBcm-1MHz-1表示 E.人体组织的衰减与其物理特性和生理状态无关 本题答案：A, B, D 本题解析：暂无解析 4、单项选择题 医用超声波是一种（）.A.机械波、横波 B.机械波、纵波 C.电磁波 D.只能在固体中传播的机械波 本题答案：B 本题解析：暂无解析 5、单项选择题 下列超声波中，最易导致空化效应的是（）。A.高频加低强度 B.高频加高强度 C.低频加高强度 D.高频 E.高强度 本题答案：C 本题解析：暂无解析 6、单项选择题 对轴向分辨率最直接的影响因素是（）。A.穿透深度 B.声波的波长 C.阻尼 D.入射的角度 E.声束的宽度 本题答案：B 本题解析：暂无解析 7、多项选择题
超声波探伤基础入门 （AS-4型为例） 一、工作原理： 工作原理：同步电路产生同步信号，同时去触发发射电路和扫描电路，发射电路被触发后，激发探头产生一个衰减很快的超声波脉冲，该脉冲经耦合传送至工件，在工件中传播，当遇到不同介质的界面时就产生回波，回波反射到探头后被转换成电信号，仪器的接受电路对该信号进行放大，并通过显示电路在荧光屏上显示。 二、技术参数： 工作方式：单探头或双探头。 衰减器：衰减量80db（2db*20+20db*2） 发射脉冲重复频率：分1000,500,125三档，与《深度范围》同步调解 本机适用于9—12V的各种直流电源，工作电流约0.45A，当电压降至8.8V时发出欠压报警信号，电压降至8.3V时停机。 也可与通过充电器用220V的交流电源工作。 使用条件：-10℃--40℃ 相对湿度：80% 三、结构及各旋钮功能
超声波仪器主要旋钮的作用：（AS-4型） 1.发射插座 2.接收插座 3.工作方式选择 4.增益微调 5.粗调衰减器 6.细调衰减器 7.示波管 8.深度微调 9.深度粗调 10.脉冲位移 11.电源开关 12.低压指示 13.电源插孔（背面） 1、【工作方式选择】旋钮：“单探”为一个单探头发收工作状态，探头可任一插入发射或接受插座；“双探”为两个单探头的一发一收工作状态，分别插入发射和接受插座。 左边（1.发射插座）为仪表发射脉冲强档，有较强的发射功率和较大的穿透能力， 此时仪器灵敏度高，在右边位置为仪器发射脉冲弱挡，适合于探测较薄的工件， 能获得较高的分辨率。
2、【增益】旋钮：作为衰减器的辅助机构，【增益】电位器可对回波高度做平滑调解，是改变接受放大器的放大倍数，进而连续改变探伤灵敏度，使用时，将反射波高度精确地调节到某一指定高度，一般将【增益】调至80％处，探伤过程中不能再调整。【增益】旋钮控制量为6db 3、【衰减器】旋钮：是调节探伤灵敏度和测量回波振幅，【衰减器】读数越大，灵敏度越低，【衰减器】读数越小，灵敏度越高。【衰减器】一般分粗调20dB 档和细调2dB档。 本仪器的衰减器分粗调和微调两部分：粗调分0/20/40三个档，微调为20个档，每档2db，仪器总衰减量为80db，调解衰减器按钮，可将显示回波以分贝为单位进行衰减，衰减量越大探伤灵敏度相对来说越低，因此，衰减量除用于测量回波幅度外，还主要作为探伤灵敏仪的步级调解机构。 4、【深度范围】旋钮：是粗调扫描线所代表的深度范围。使示波屏上回波间距大幅度地压缩或扩展。厚度大的试件，选择数值较大的档级；厚度小的试件，选择数值较小的档级。 分10/50/250mm《钢纵波》三个档级，并与脉冲重复频率同步调解。 【深度微调】旋钮：是精确调整探测范围，可连续改变扫描线的扫描速度，使不同位置的回波按2x 关系连续压缩或扩展。 /5、【脉冲移位】旋钮：使扫描线连扫描线上的回波一起移动，不改变回波间距。 4、探头：