超声波无损检测原理及应用

李博文 李宗林 罗文

【摘 要】超声波无损检测属于五大常规检测技术中的一种，相较于常规的无损检测技术，它所检测对象的范围深度非常大，且范围很广，成本低的情况下应用非常便捷，所以当前超声波无损检测技术在一些金属材料和产品的在投方面进行检查，还有包括非金属、各种新材料以及核电工业等领域实施检测，为此扮演着重要的角色。本文即以超声波无损检测为主题，分析其原理，并探究超声波无损检测技术的具体应用。

【关键词】超声波;无损检测原理;应用;检测

超声波无损检测借助的是超声波和一些工件之间所互相影响的原理，从散射、投射的角度来分析，检测检验物的几何特征和缺陷，然后借助数据来评价的一种技术。这种技术的特征是对被检测物体的使用性能不会受到损害，检验内容包括物体内部是否完整的问题、不均匀性质等。此外还可以更进一步地获取检验物体的一些较为详细的信息，技术人员通过分析这些数据可明确检验物体的动态。所以在机械工程、航海航天等领域的检测中，超声波无损检测技术具有重要的应用价值，掌握其原理和应用方法是必要的工作。

一、超声波无损检测原理概述

超声波无损检测技术原理是当检测物体时，借助超声波的传导性特征进行功能的检测，同时在这个过程中对检测的物体不会造成破坏。具体可以从几个方面来认识超声波无损检测原理：首先在实际检测的过程中，被检测物体会相应生成超声波，借助于对应用的技术工具可以在检测的一些试件中对超声波的相关信息进行输送;其次检测物中存有的各种问题或者是其中存有的材料性质将与传导过程中的超声波产生影响，发生作用，而这产生的作用导致超声波原有的方向发生变化;在超声波传导的过程中，检测设备可以对这些情况进行收集，而工作人员可以相应对这些情况作出分析和处理。最后，根据收集到的各种数据信息以及形状特性等内容，检验人员可以对检测物体是否存在不完善等缺陷作出相对准确的判定，以此来对问题进行及时的处理。

二、超声波无损检测技术的优缺点

首先超声波无损检测拥有非常强的穿透力，这决定了在检测厚度较大的检验物时超声波无损检测技术会成为一种优质的选择。而且这种技术有着较高的灵敏度，对于检测物体缺陷的定位率准确度很高，促使技术人员可以准确判定检测物体中的缺陷。其次，超声波无损检测技术的投资成本并不高，较快的检测技术下不会对环境和人员造成危害。但是超声波检测技术也有缺陷，比如检测较复杂的物体时检测率并不高，采集定量性的数据信息是无法达到精准性。

三、超声波无损检测的具体应用

超声波无损检测技术因为成本低、检测定位率高等多方面的优势而被得到了广泛的利用，近几年在行业内发展较快，逐步深入地与工业部门进行了融合。在实际应用中，超声波无损检测技术的检测主要集中的技术材料以及构件中，当前检测也包含有一些产品的检查，同时也可以通过在线的方式监控商品的质量。以下即为超声波无损检测技术的具体应用方式：

（一）对桥梁内部钢筋质量标准的检测

在桥梁内部钢筋质量标准的确定中，超声波无损检测技术发挥着非常重要的价值，其实施的检测工作带来了巨大的便利。在建筑建设中，不管是施工还是建筑完成后的维护，都相应需要超声波无损检测技术进行支持。桥梁建设基本处于户外环境中，所以无法避免地要经历多种气候类型的影响，比如夏日的板温这一恶劣的条件，特别是冬天的严寒会在很大程度上損害桥梁内部中的钢筋结构。桥梁内部所存有的钢筋质量不仅决定着桥梁本身的价值，更重要的它发挥着公共基础设施的作用，钢筋质量的好坏将会对行人的安全造成巨大的影响。当钢筋的质量和性能出现变化时，如若没有进行全面的检修和处理，在很大程度上会造成严重的安全事故，并形成一定的经济损失，影响区域内交通的正常运行。因此需要借助于超声波无损检测在阶段内检测桥梁内部所构成的钢筋质量。通过这种技术的检测可以分析桥梁内部钢筋结构的相关数据状态，并对比处始的内部结构，然后在宏观上对钢筋质量的损耗程度进行判定，进而做出全方位的分析，制定出科学明确的建筑解决方案。

（二）对钢管混凝土密度的标准化检测

在检测钢筋混凝土状态中，超声波无损检测同样扮演着重要的角色，比如超声波会对存在于铜管中混凝土的均匀性以及密度进行检测。从工作原理来说，超声波是同时兼有信息传输和传送量的一种声波，在具体检测的过程中，被检测物体可以从中产生被改变的一种超声波形态以及高加波损耗，检测设备从中可以接收到相关的信息，然后凭借这些信息来确定钢管混凝土中的均匀性以及密度。在整个检测的过程中，如若生成的超声波非常的小，而且损耗很低，可以证明钢管结构中混凝土有着较优能的密度;要是出现超声波损耗较高，同时超声波所产生较大的能量，说明钢筋混凝土存在较差的均匀性和密度。因此，借助于超声波无损检测可以充分掌握钢管混凝土中的质量以及成分，对于它的利用具有重要的现实意义。

结语

当前，在金属类以及非金属等一些材料的检验中，超声波无损检测技术发挥着重要的价值，在相对完善的工艺和技术支持下，超声波无损检测技术将会进一步发展，在智能化诊断、自动化设备的检测等领域进行融合，从而推动不同行业的发展。

参考文献：

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（作者单位：河南理工大学）