超声波无损检测，也称为超声波无损检测或简称为UT，是一种使用高频声波表征测试件的厚度或内部结构的方法。用于超声波测试的频率或音调通常在500kHz至20MHz的范围内，比人类听觉的极限高许多倍。

高频声波是非常有方向性的，并且将通过介质（例如钢或塑料）传播，直到它们遇到与另一种介质（例如空气）的边界，并反射回其源。通过分析这些反射，可以测量试件的厚度或找到裂缝或其他隐藏的内部缺陷的证据。

在工业应用中，超声波测试广泛用于金属，塑料，复合材料和陶瓷。唯一不适合使用传统设备进行超声波测试的常用工程材料是木材和纸制品。

超声波测试完全是非破坏性的。试件不必切割或切片，也不必暴露在有害化学物质中。与机械厚度工具（如卡尺和千分尺）的测量不同，只需要进入一侧。与放射线照相不同，超声检测不存在潜在的健康危害。正确设置测试后，结果具有高度可重复性和可靠性。

超声波检测的工作原理

超声波探伤需要经过培训的操作人员，他们可以使用适当的参考标准进行测试，检查有时具有挑战性复杂几何形状的设备或结构，并正确解释结果。超声波测厚仪（或仪表）必须根据被测材料进行校准，并且需要进行各种厚度测量或测量声学多样化材料的应用可能需要多次设置。另外，超声波厚度计比机械测量装置更昂贵。

1.超声换能器，通常是小型手持组件，将电能转换成声波和声波转换成电能。来源：奥林巴斯

换能器是将一种形式的能量转换为另一种能量的任何装置。超声波换能器（图1）将电能转换为机械振动（声波），将声波转换为电能。通常，超声波换能器是小型手持式组件，具有各种频率和样式，以满足特定的测试需求。

超声波测厚仪是一种使用超声波换能器在测试片中产生声音脉冲的仪器，然后精确测量直到接收到回波的时间间隔。在测试材料中以声速编程后，测量仪使用该声速信息和测量的时间间隔，通过距离等于速度乘以时间的简单关系来计算厚度。

在最佳条件下，商用超声波测厚仪可以达到高达±0.001毫米（mm，±0.00004英寸）的精度，在大多数常见工程材料中可能达到±0.025 mm（±0.001英寸）或更好。影响准确度的因素包括测试材料中声速的均匀性，声音散射或吸收的程度，表面状况，以及仪器针对手头应用进行校准的精确度和注意水平。

2.超声波测厚仪，例如此处使用的Olympus 38DL Plus，可以测量腐蚀过程管道，管道和压力容器的剩余壁厚。来源：奥林巴斯

在发电行业中，超声波测厚仪（图2）通常用于测量腐蚀过程管道，管道和压力容器的剩余壁厚。可以快速，轻松地进行测量，无需进入内部或需要清空管道或水箱。其他应用包括模塑塑料瓶和类似容器的厚度测量，涡轮叶片和其他精密加工或铸造零件，小直径医用管，橡胶轮胎和传送带，玻璃纤维船体，甚至隐形眼镜。

穿过材料的声波将以可预测的方式反射裂缝和空隙等缺陷。超声波探伤仪是一种生成和处理超声波信号的仪器，可以创建波形显示，训练有素的操作员可以使用该波形显示来识别测试片中隐藏的缺陷。操作员从良好的部分识别特征反射图案，然后寻找可能指示缺陷的反射图案的变化。

可以使用超声波探伤仪定位和测量各种裂缝，空隙，脱粘，夹杂物和影响结构完整性的类似问题。给定应用中的最小可检测缺陷尺寸取决于所测试材料的类型和所考虑的缺陷类型。

探伤应用

发电缺陷检测应用包括涡轮机部件检查; 检查复合风力叶片的分层，孔隙，裂缝和缺陷; 风塔焊缝检查; 高压电力线绝缘子上有机硅涂层的粘接测试。超声波探伤仪（图3）也广泛应用于关键的安全相关和质量相关的应用，包括结构焊接，钢梁，锻件，管道和储罐，飞机发动机和框架，汽车框架，铁路轨道，动力涡轮机和其他重型机械，船体，铸件和许多其他应用。

3.此处使用的EPOCH 650探伤仪在发电领域有多种应用。它可用于检查高压电力线上的风力涡轮机部件和粘接测试有机硅涂层。来源：奥林巴斯

超声成像系统用于生成类似于X射线的高度详细的图像，用声波映射部件的内部结构。最初为医学诊断成像开发的相控阵技术在工业环境中用于创建横截面图像。航空航天工业和金属加工供应商使用大型扫描系统来检查原材料和成品零件中的隐藏缺陷。超声波脉冲发生器/接收器和信号分析仪用于各种材料研究应用。

- Calvin Jory是奥林巴斯便携式无损检测设备的高级产品营销专家。