🔧 UTⅠ级超声检测 · 昨日考试知识点

📌 四个核心物理量

超声波检测的物理基础，就是理解这四个量之间的关系。掌握它们，才能理解后面的仪器原理和缺陷评定。

🔒 声阻抗 Z

公式：Z = ρ × c（密度 × 声速）
单位：kg/(m²·s) 或 Pa·s/m

声阻抗差决定反射强度：差越大，反射越强。钢→空气界面几乎100%反射，这就是超声波检测的基础原理。

📌 三种波的传播特点

超声波检测中使用的波有三种类型，分别适用于不同的检测场景。考试常考它们的传播介质和速度关系。

📌 反射与折射定律

超声波从一种介质进入另一种介质时，会发生反射和折射。反射波用于检测缺陷，折射角用于斜探头计算。

🔴 第一临界角与第二临界角

当纵波从有机玻璃（或水）入射到钢时：

第一临界角：约27.6°（纵波折射角90°，钢中只有横波）

第二临界角：约57.7°（横波折射角90°，钢中只有表面波）

斜探头设计时，入射角在第一临界角和第二临界角之间，使钢中只有纯横波。

📌 A型探伤仪的核心逻辑

A型探伤仪是最基础的超声检测设备。屏幕上显示的是一维波形——横坐标代表时间/距离，纵坐标代表回波幅度。

📌 屏幕上出现的三种波

在A型探伤仪屏幕上，正常情况下能看到三种波形。识别它们，是判断有无缺陷的基础。

📌 三大核心旋钮

调节这三个旋钮，是探伤仪操作的基本功。理解它们的作用，才能正确设置检测参数。

📌 5分钟热身

上节课的核心就一句话："横坐标是距离，纵坐标是幅度"。下面快速复习几个关键点。

📌 DAC = Distance Amplitude Correction

同一缺陷，距离越远，回波越弱（声波衰减+扩散）。不能因为回波低就判定缺陷小！DAC曲线用于补偿不同深度缺陷的回波衰减。

🔴 三条关键线

判废线（RL）：缺陷回波超过此线 → 不合格，必须返修或报废。

定量线（SL）：缺陷回波超过此线 → 需要定量评定（测长度、测当量）。

评定线（EL）：缺陷回波超过此线 → 需要记录并关注，但不一定不合格。

三条线通常由行业标准或工艺卡规定，检测人员无权自行调整。

📌 缺陷大小评定的三种方法

缺陷的大小不能只看回波高度（受深度影响），需要用标准方法测定。三种方法各有适用场景。

🔴 6dB法操作步骤

1. 找到缺陷波最高峰

2. 向左侧移动探头，波高降至峰值的一半（-6dB），标记位置

3. 向右侧移动探头，波高降至峰值的一半（-6dB），标记位置

4. 两个标记之间的距离 = 缺陷指示长度

原理：声压降低6dB ≈ 幅度降低一半（20lg(1/2) = -6dB）

📌 标准试块的作用

标准试块是超声检测的"标尺"——没有标尺，就无法准确测量。不同试块有不同用途，考试常考。

📌 表面波检测基础

表面波（瑞利波）沿固体表面传播，能量集中在约1个波长深度内。是检测表面及近表面缺陷的重要方法。

🔴 检测原理与应用

检测原理：表面波沿工件表面传播，遇到表面裂纹或棱边时产生反射回波。根据回波位置判断缺陷位置，根据回波幅度判断缺陷大小。

应用特点：

• 只能检测表面及近表面缺陷（约1-2个波长深度）

• 对表面粗糙度敏感，Ra应≤6.3μm

• 不能在有液体覆盖的表面检测（液体会吸收表面波）

• 探头移动方向应垂直于裂纹走向

📌 三种探头对比

不同探头适用于不同的检测场景。理解它们的区别，是正确选择检测方法的前提。

🔴 K值与折射角

K值 = tanβ（折射角β的正切值）

K1 → β = 45°（tan45°=1）

K2 → β = 63.4°（tan63.4°≈2）

K1.5 → β = 56.3°（tan56.3°≈1.5）

K值越大，折射角越大，水平扫查范围越大，但检测深度越浅。

📌 斜探头检测的几何关系

斜探头检测时，超声波走的是斜线。我们需要把斜线距离（声程）换算成垂直深度和水平距离，才能定位缺陷。

📌 5分钟公式热身

计算专题需要熟练运用以下公式。先默写一遍，然后开始计算。

📌 波长计算步骤

波长计算看似简单，但单位换算是丢分重灾区。记住：MHz → Hz 要乘10⁶。

📌 近场区（菲涅尔区）

近场区是声压剧烈起伏的区域，缺陷定量不准。近场区之外的远场区，声压规律衰减，适合定量检测。

📌 斜探头例题

分步演练斜探头几何计算，重点在于三角函数的对应关系和单位。