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1.1超聲檢測的定義和作用
超聲檢測一般是指使超聲波與工件相互作用，對工件進行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結(jié)構(gòu)和力學性能變化的檢測和表征，并進而對其特定應(yīng)用性進行評價的技術(shù)。
在特種設(shè)備行業(yè)中，超聲檢測通常指宏觀缺陷檢測和材料厚度測量。
超聲檢測是五大常規(guī)無損檢測技術(shù)之一，是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛、使用頻率最高且發(fā)展較快的一種無損檢測技術(shù)。超聲檢測是產(chǎn)品制造中實現(xiàn)質(zhì)量控制、節(jié)約原材料、改進工藝、提高勞動生產(chǎn)率的重要手段，也是設(shè)備維護中不可或缺的手段之一。
我國特種設(shè)備相關(guān)法規(guī)標準，有《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》《鍋爐安全技術(shù)規(guī)程》等都對特種設(shè)備的制造、安裝、修理改造或定期檢驗等環(huán)節(jié)提出了超聲檢測的要求。
1.2 超聲波檢測的基礎(chǔ)知識
超聲波:頻率高于20000 Hz的機械波稱為超聲波。
對于宏觀缺陷檢測的超聲波，其常用頻率為0.5～25 MHz，對鋼等金屬材料的檢測，常用頻率為0.5～10MHz。
超聲波頻率很高，由此決定了超聲波具有一些重要特性，使其能廣泛用于無損檢測。
1.超聲波方向性好
超聲波是頻率很高、波長很短的機械波，在超聲檢測中使用的波長為毫米數(shù)量級。超聲波像光波一樣具有良好的方向性，可以定向發(fā)射，猶如手電筒發(fā)出的一束光，可以在黑暗中找到所需物品一樣在被檢材料中發(fā)現(xiàn)缺陷。
2.超聲波能量高
超聲檢測頻率遠高于聲波，而能量(聲強)與頻率平方成正比。因此超聲波的能量遠大于聲波的能量。如1 MHz的超聲波的能量相當于1 kHz的聲波的100萬倍。
3.能在界面上產(chǎn)生反射、折射、衍射和波形轉(zhuǎn)換
在超聲檢測中，特別是在脈沖反射法檢測中，利用了超聲波幾何聲學的一些特點，如在介質(zhì)中直線傳播，遇界面產(chǎn)生反射、折射等。
4.超聲波穿透能力強
超聲波在大多數(shù)介質(zhì)中傳播時，傳播能量損失小，傳播距離大，穿透能力強，在一些金屬材料中其穿透能力可達數(shù)米。
超聲波除用于無損檢測外，還可以用于機械加工，如加工紅寶石、金剛石、陶瓷、石英、玻璃等硬度特別高的材料，也可以用于焊接，如焊接鈦、釷等難焊金屬。
此外，在化學工業(yè)上可利用超聲波催化、清洗等，在農(nóng)業(yè)上可利用超聲波促進種子發(fā)芽，在醫(yī)學上可利用超聲波進行診斷、消毒等。
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