東海研究院超聲波檢測怎麼使用

1. 怎樣檢測超聲波

是清洗用嗎？如果是可以採用日本本多的超聲波感測器，不過價格有點高，據說要2萬左右
還有就是錫箔紙來測，方法是把錫箔紙放入超聲波清洗槽，在十秒內如果能擊穿錫箔紙，且均勻的話，效果不錯了。

2. 超聲波探測器的原理

超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據計時器記錄的時間t，就可以計算出發射點距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2。這就是所謂的時間差測距法。
超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測量聲波在發射後遇到障礙物反射回來的時間，根據發射和接收的時間差計算出發射點到障礙物的實際距離。由此可見，超聲波測距原理與雷達原理是一樣的。測距的公式表示為：L=C×T
式中L為測量的距離長度；C為超聲波在空氣中的傳播速度；T為測量距離傳播的時間差(T為發射到接收時間數值的一半)。
超聲波測距主要應用於倒車提醒、建築工地、工業現場等的距離測量，雖然目前的測距量程上能達到百米，但測量的精度往往只能達到厘米數量級。由於超聲波易於定向發射、方向性好、強度易控制、與被測量物體不需要直接接觸的優點，是作為液體高度測量的理想手段。在精密的液位測量中需要達到毫米級的測量精度，但是目前國內的超聲波測距專用集成電路都是只有厘米級的測量精度。通過分析超聲波測距誤差產生的原因，提高測量時間差到微秒級，以及用LM92溫度感測器進行聲波傳播速度的補償後，我們設計的高精度超聲波測距儀能達到毫米級的測量精度 。

3. 超聲波原理的超聲波

一、超聲波檢測原理：

1、超聲波檢測是利用材料及其缺陷的聲學性能差異對超聲波傳播波形反射情況和穿透時間的能量變化來檢驗材料內部缺陷的無損檢測方法。

2、縱向探傷採用縱波探傷，斜向探傷採用橫波探傷。脈沖反射法包括縱波探測和橫波探測。在超聲波儀的顯示屏上，橫坐標表示聲波的傳播時間，縱坐標表示回波信號的振幅。

3、對於同一均勻介質，脈沖波的傳播時間與聲程成正比。因此，缺陷的存在可以通過缺口回波信號的出現來判斷；缺陷與檢測面的距離可以通過回波信號的位置來確定，實現缺陷的定位；缺陷的等效尺寸可以通過回波幅度來確定。

4、脈沖反射法垂直探傷採用縱波，斜向探傷採用橫波。脈沖反射法包括縱波探測和橫波探測。在超聲波儀的顯示屏上，橫坐標表示聲波的傳播時間，縱坐標表示回波信號的振幅。對於同一均勻介質，脈沖波的傳播時間與聲程成正比。

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超聲波的其他運用

1、超聲波美容儀的具體功能如下：軟化血栓，消除「紅臉」。用於臉部微細血管變形、血液循環障礙引起的面部紅絲、紅斑，以及因蟎蟲感染而引起的面部紅斑或酒渣鼻。

2、超聲波美容儀在使用時應注意以下幾點：

探頭熱的程度不代表聲波輸出功率的多少，太熱易灼傷皮膚；濃度過小的水劑葯物，不宜直接滲透，否則易引起皮膚乾燥；使用時，探頭不能從眼球經過，上眼皮不能按摩；孕婦及嚴重心臟病患者不能使用。

4. 超聲波基樁檢測介紹

什麼是超聲波基樁檢測？超聲波基樁檢測基本情況怎麼樣？以下是中達咨詢小編梳理超聲波基樁檢測相關內容，基本情況如下：
為了幫助相關人員了解超聲波基樁檢測，小編梳理相關資料情況，基本內容如下：
什麼是超聲波基樁檢測？
所謂超聲波檢測就是在灌注樁基前，在下鋼筋籠的時候同時下三根到底的檢測管，120°方向一根，一般安放在鋼筋籠內側，通過焊接與鋼筋籠固定，長度超過樁基面，澆築完混凝土後到達一定的齡期，用專用設備兩兩放入檢測管內，通過超聲波檢測樁基的完整性。
超聲波基樁檢測基本情況：
超聲波基樁成孔檢測，混凝土鑽孔灌注樁成孔超聲波檢測的基本原理:把儀器的絞車置於成孔上,使超聲波發射兼接收探頭對准鑽孔的中心,在探頭沿鑽孔中心線下降過程中,脈沖信號發生器發出一系列電脈沖加在發射換能器的壓電體上,壓電體將此信號轉換成超聲波脈沖並發射,超聲波脈沖穿過泥漿及鑽孔側壁後部分被反射回來並為接收器所接收,再轉換成電信號輸往操作儀。依據反射信號的強弱和反射時間差,操作儀在列印紙上實時列印出孔壁曲線。根據圖像即可對鑽孔成孔質量進行直觀的判斷。
鑽孔樁成孔超聲波檢測方法：
先把絞車就位於鑽孔上調平並使超聲波探頭對准成孔中心,然後連接操作儀並接通電源即可進行檢測工作。隨著探頭被降落泥漿中,鑽孔側壁表面狀態在兩個或4個方向上的信號被同步記錄在記錄紙上。
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5. 非金屬超聲波檢測儀的操作規程

1、 打開包裝箱取出本儀器後，應從外觀上檢 放大器工作頻率范圍選擇 在儀器內部的 2DT1 印製板上設有工作頻率開關。儀器出廠時置於【2】位置，工 作放大器工作頻率范圍為 10-200kHz,適應混凝土構件及實際工程的檢測。 當檢測件較薄時， 使用探頭頻率高於 200kHz 時，可打開機箱蓋板，將 2DT1 印製板上轉換開關扳向【1】位置， 這時放大器的工作頻率范圍為 10kHz-1MHz。
2、 本儀器適用電源電壓：交流 198-242V；直流 22-26V。使用時供電電壓應符合規定 數值，如超過應外加穩壓裝置使其滿足要求。在儀器後面板裝有三芯交流電源插座，二芯直 流電源插座以及交直流供電轉換開關。當使用交流 220V 時將轉換開關撥至「AC」 ，用直流 供電時開關撥至「DC」 。 1、復式時標的調節 後面板 【時標】開關置於 【接】 位置時，熒光屏基線上可以看到長短相間的時標列， 其中，短幅度的時標每個間隔為 10μs，長幅度的時標每個間隔為 100μs。如圖 1。當不用 復式時標時，將開關置於【斷】處。接收探頭直接耦合，讀下時間讀數 t1，然後將發射、接收探頭耦合至試件兩端，讀下時間 讀數 t2，則超聲波脈沖在試件中的傳播時間為 t = t1 - t2 發射電壓的調節 面板上的【發射電壓 V】分 0 v、200 v、500 v、1000v 三檔。當檢測的試件較厚 或試件材料對超聲波的衰減嚴重時，應選擇較高的發射電壓檔；反之，可用較低的發射電壓 檔，在裝卸發射探頭或不進行測試時，應將開關旋至【0】檔。
2、發射 接收 當需要展寬接收波的波形時，應當減少掃描寬度，同時適當加大延遲，使接收波顯 示在熒光屏上的適當位置。掃描寬度越小，波形可以展得越寬。當掃描寬度一定時，增大掃 描延遲，接收波在熒光屏上將自右向左移動，如圖 3： 掃描延遲加大時 【調零】的調節 面板上的【調零】裝置，是為了扣除檢測過程中的「零讀數」to 而設置的，扣 除方法是：當電纜長度、探頭已定且 to < 7.5 μs 時，可用一根已知超聲波穿透時間的參 考棒作為檢測試件，用小螺絲刀旋轉【調零】裝置，使儀器讀測的穿透時間與參考棒上標稱 時間一致。這樣，當用同樣長度的電纜，同樣頻率的探頭以及同樣耦合條件來檢測試件時， 儀器上的時間讀數即為扣除了「零讀數」後超聲波在試件中的實際傳播時間。當電纜長度、 探頭頻率已定，to > 7.5 μs 時，先將【調零】旋鈕順時針方向旋至最大，然後將發射 1、 掃描延遲的調節 面板上的【粗調】 、 【細調】【精調】為掃描延遲旋鈕， 、 順時針方向旋轉時延遲增大， 反之減少。 【粗調】【細調】【精調】總的延遲時間范圍為 180-3500μs，其中【精調】的 、 、 延遲范圍為 10μs。由於超聲波發射時刻總是滯後於同步 200μs，所以當【粗調】【細調】 、 、 【精調】反時針方向旋轉至最小時，可以在熒光屏上顯示出發射信號。 為了同時在熒光屏上顯示出發射和接收信號，除了應把【粗調】【細調】【精調】 、 、 反時針旋轉至最小外，尚須適當加大掃描寬度，試件越大，掃描寬度也應越大，發射接收當需要展寬接收波的波形時，應當減少掃描寬度，同時適當加大延遲，使接收波顯 示在熒光屏上的適當位置。掃描寬度越小，波形可以展得越寬。當掃描寬度一定時，增大掃 描延遲，接收波在熒光屏上將自右向左移動，掃描延遲加大時 【調零】的調節 面板上的【調零】裝置，是為了扣除檢測過程中的「零讀數」to 而設置的，扣 除方法是：當電纜長度、探頭已定且 to < 7.5 μs 時，可用一根已知超聲波穿透時間的參 考棒作為檢測試件，用小螺絲刀旋轉【調零】裝置，使儀器讀測的穿透時間與參考棒上標稱 時間一致。這樣，當用同樣長度的電纜，同樣頻率的探頭以及同樣耦合條件來檢測試件時， 儀器上的時間讀數即為扣除了「零讀數」後超聲波在試件中的實際傳播時間。當電纜長度、 探頭頻率已定，to > 7.5 μs 時，先將【調零】旋鈕順時針方向旋至最大，然後將發射、查各旋鈕、開關、螺釘是否緊固、完整 無損、然後進行通電檢查。
2、接收探頭直接耦合，讀下時間讀數 t1，然後將發射、接收探頭耦合至試件兩端，讀下時間 讀數 t2，則超聲波脈沖在試件中的傳播時間為 t = t1 - t2 發射電壓的調節 面板上的【發射電壓 V】分 0 v、200 v、500 v、1000v 三檔。當檢測的試件較厚 或試件材料對超聲波的衰減嚴重時，應選擇較高的發射電壓檔；反之，可用較低的發射電壓 檔，在裝卸發射探頭或不進行測試時，應將開關旋至【0】檔。
3、 【同步輸出】【接收輸出】的應用 、 儀器後面板設置【同步輸出】【接收輸出】插座。前者提供同步輸出信號，一則 、 可以在必要時外接示波器監測該機的同步系統工作是否正常， 二則當外接示波器檢查儀器各 系統的信號時， 可以作為示波器的外觸發同步信號， 以便使要檢查的信號能穩定地顯示在外 接示波器上。後者提供接收輸出信號，以便必要時將該信號輸給有關測量儀器，作為分析之 用。 （如輸給頻譜分析儀，作為頻譜分析之用） 。 1、 測量原理： 用黃油或其它耦合劑使探頭與被測介質良好接觸， 如果被測介質長 度 L 為已知，那麼只要測出從發射至接收之間的傳播時間 t ，則聲速 c 由下式決定： c = L / t ； L-被測介質的長度（m） ； t-超聲脈沖在試件中的傳播時間（s） 。 c-超聲波傳播速度（m/s） 實際上儀器上讀得的超聲脈沖傳播時間 t』> t ,即： t』= t + t 0 這里的 t0 即為零讀數，零讀數的產生是因為儀器、電纜、探頭中有種種電延時和聲延 時，故即使發射、 接收探頭直接耦合， 儀器仍有一定的時間讀數，這就是零讀數。它隨儀器、 電纜長度、換能器以及讀時方法而異。所以在測試中必須設法扣除。
2、 時間讀測方式 時間讀測方式有三種即： 游標法讀數、 「手動」 整形自動讀數， 復式時標讀數。 前兩種可以參照「【調零】的調節」中所述的方法扣除和 t0,第三種則必須採用其它手 段來扣除 t0,現詳細分述如下：
① 游標讀數法，數碼顯示 將面板上的【計數】開關撥向【手動】檔，根據檢測試件的厚薄，材料的衰 減情況，選擇合適的發射電壓和掃描寬度。調節掃描延遲旋鈕，使接收波顯示在熒光屏上的 適當位置，調節【衰減 dB】和【增益】旋鈕，使接收波首波高度為 8 格，然後旋轉【微調】 旋鈕（即改變標記脈沖的位置）使脈沖的後沿對准接收波的首波前沿，則數碼顯示器上顯示 的數字即為超聲波脈沖的傳播時間 t， （注意：此處 t 已扣除 t0,下同） 。有時為了調節方便， 也可先旋動【微調】旋鈕，置標記脈沖後沿於熒光屏偏左的適當位置，然後再調節掃描延遲 旋鈕， 使接收波的首波前沿對准標記脈沖的後沿， 則數碼顯示器上顯示的數字為超聲波脈沖 的傳播時間。
② 整形自動讀數，數碼顯示 將面板上【計數】開關撥向【自動】檔，掃描寬度和發射電壓的選擇同①， 使接收波顯示在熒光屏上適當的位置，調節【衰減 dB】和【增益】旋鈕，使接收波的首波 高度為 8 格，然後把衰減量減去 10dB，此時顯示器上顯示的數碼即為超聲波脈沖的傳播時 間。 應當加強指出， 自動讀數總比手動讀數大。 而且這一差值的大小與測試距離、 探頭頻率、 接收靈敏度等都有直接關系。一般來講，在測試距離、探頭頻率已定的條件下，提高接收靈 敏度可以縮小自動讀數的差異。因此這種使用方法只能作為參考。
③ 復式時標讀數 當數顯系統出現故障時，亦可採用復式時標配合面板上的【精調】旋鈕，以及 顯示波形來讀測傳播時間，作為臨時應急措施。把後面板【時標】開關撥向【接】 ，熒光屏 上即顯示出時標脈沖。把掃描延遲【粗調】【細調】逆時針旋至最小， 、 【精調】逆時針方向 旋至零刻度線上。這時熒光屏上將顯示出發射脈沖。置【掃描寬度】開關於適當檔位，使標 記脈沖後沿對准發射脈沖的前沿，如圖 4a 所示，則傳播時間為 t = t1 + t2，由時標讀得 （20μs） ；調節掃描延遲，使接收波之前的 10μs 時標對准標記脈沖後沿，如圖 4b 所示， 然後調節【精調】刻度旋鈕，將接收波前沿對准標記脈沖後沿，如圖 4c 所示，這時轉過的 刻度即為 t2 的值。發射 接收 a t1 接收 t2 b t2 接收 c 圖 4 復式時標讀數 必須強調指出，用復式時標法測得 t』=t + t0。包含了超聲脈沖的傳播時間和零讀數 t0， 即 t』=t + t0。因此必須用有關方法另外測出 t0 然後才能求出超聲脈沖的傳播時間 t = t』- t0。 1、 衰減器的調節：衰減器總衰減量為 80dB，分 0.5dB×2，1dB×9（個位檔） ， 10dB×7（十位檔）三種檔級連續可調。0.5dB 檔由兩個撥開關轉換，當任一開關撥上時， 衰減量為 0.5dB，撥下為 0dB；個位、十位檔級分別採用 10 位及 8 位按鍵轉換開關，按鍵上 方標稱的數字表示按該鍵按下時的衰減量。 使用時， 個位、 十位檔按鍵均應有一個鍵按下 ，才能使衰減檔級接通。不然，衰減器就變成斷路，接收信號無法送至接收放大 器，造成沒有接收信號顯示。衰減器的讀數是三個檔級讀數的總和。例如：0.5dB 檔有一個 開關撥上，個位檔級的「2」鍵按下，十位檔的「40」鍵下，此時，衰減器的讀數為 42.5dB。
2、衰減器有兩方面的應用。一是對接收到的強信號進行衰減，獲得適當的幅度， 送至接收放大器， 減少強信號造成的失真。 二是用來比較兩種不同材質的工件對聲波的衰減。
3、比較測量
① 取一參考試件。將發射、接收探頭良好地接觸於試件兩端，調節掃描延遲旋 鈕，使接收信號顯示在熒光屏上。調節【增益】旋鈕，使接收信號第一個波形有較大的振幅 （如 4 格） ，讀取此時的衰減量 d1，並保持【增益】旋鈕位置不變。
② 將發射、接收探頭良好地接觸於待比較的試件兩端，調節掃描延遲，使接收 信號顯示在熒光屏上。調整衰減器的檔位，使接收信號第一個波的幅度仍為 4 格，讀取此時 的衰減量 d2，則△d=d2-d1 即為待比較的試件相對於參考試件的衰減量。 1、當探測件較大，探頭線較長時，為了提高接收放大器輸入端的信噪比，可採用 前置放大器。
2、 前置放大器的安裝： 使用前應將前置放大器蓋板打開， 按照規定極性裝入二隻 Y1154 鋅銀扣式電池，然後裝回蓋板。
3、 前置放大器的連接與使用：將前置放大器的【輸入】插座通過 1m 的連接電纜 接至探頭的插座； 【輸出】插座通過連接電纜接於儀器面板上的【收】插座。 注意：發射輸出電纜線，不得誤接前置放大器的插座，防止損壞前置放大器!打開側面 的電源開關（開關置於【開】位置） ，前置放大器即處於工作狀態。不用時應將電源關閉。 如果估計在較長時間內不使用前置放大器時，應將裡面的電池取出，以免霉銹。

6. 超聲波流量計的原理及使用

超聲波流量計採用時差式測量原理：一個探頭發射信號穿過管壁、介質、另一側管壁後，被另一個探頭接收到，同時，第二個探頭同樣發射信號被第一個探頭接收到，由於受到介質流速的影響，二者存在時間差Δt，根據推算可以得出流速V和時間差Δt之間的換算關系V=(C2/2L)×Δt，進而可以得到流量值Q。

7. 什麼是超聲導波檢測技術

超聲導波檢測技術是採用機械應力波沿著延伸結構傳播，傳播距離長而衰減小。超聲導波檢測技術廣泛應用於檢測和掃查大量工程結構，特別是全世界各地的金屬管道檢驗。有時單一的位置檢測可達數百米。同時超聲導波檢測技術還些應用於檢測鐵軌、棒材和金屬平板結構。

管道的導波測試，低頻率感測器陣列覆蓋管道的整個圓周，產生的軸向均勻的波沿著管道上的感測器陣列的前後方向傳播。扭轉波模式是最常使用的，縱向模態的使用有所限制。設備運用感測器陣列的脈沖設置激發和探測信號。

在管道橫截面變化或局部變化的地方會產生回波，基於回波到達的時間，通過特定頻率下導波的傳播速度，能准確地計算出該回波起源與感測器陣列位置間的距離。

導波檢測使用距離波幅曲線修正衰減和波幅下降來預計從某一距離反射回的橫截面變化。距離波幅曲線通常通過一系列已知的反射體信號波幅例如焊縫進行校準。

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超聲導波檢測技術的優越性：

1、只要在管道上某一段部位（約0.5米長）安裝探頭卡環，便可對卡環兩側各數十米長度的管道進行100%的快速檢測。

2、可以檢測空中和水下管道而無需在空中或水下作業 。

3、可以檢測被保溫或絕熱材料包覆的管道，除安放探頭的位置外，無需破壞包覆層。

4、可以檢測難以接近區段的管道，例如有管夾，支座，套環的管段，被牆壁，容器壁，其它管子或結構件阻礙的管段，橋梁下的管道以及穿越道路，堤壩的管道，而無需破壞造成障礙的結構。

5、可在運行狀態下進行在線檢測。

6、檢測現場無需用電，無污染、不影響周圍工作，2~3人即可進行操作，每天檢測長度達5公里(視現場條件)。

8. 怎樣用超聲波測厚儀識別材料的正確方法

利用超聲波的原理對物體厚度進行測量的儀器，通常是在一些無法利用工具進入的情況下使用。最大精度達0.01毫米，最大量程達300毫米。其使用方法為：將超聲波感測器放置物體表面，並以勻速移動，利用超聲波原理計算出物體厚度，例如船體、管道、組件的工廠或機器等。一般超聲波測厚儀可以用來測量均質材料，如金屬、玻璃、硬質塑料等。但是不可測量如混凝土、瀝青或木材等非均質材料。
對於表面銹蝕，耦合效果極差的在役設備、管道等可通過砂、磨、挫等方法對表面進行處理，降低粗糙度，同時也可以將氧化物及油漆層去掉，露出金屬光澤，使探頭與被檢物通過耦合劑能達到很好的耦合效果。
當材料內部存在缺陷（如夾雜、夾層等）時，顯示值約為公稱厚度的70%，此時可用超聲波探傷儀進一步進行缺陷檢測。
超聲波測厚儀測量工件前，根據材料種類預置其聲速或根據標准塊反測出聲速。當用一種材料校正儀器後（常用試塊為鋼）又去測量另一種材料時，將產生錯誤的結果。要求在測量前一定要正確識別材料，選擇合適聲速。

9. 簡述使用超聲波探傷判斷金屬內部裂紋的方法

鋼結構在現代工業中佔有重要地位，更是海洋石油行業重要的基礎設施，在國民經濟和社會發展中起到十分重要的作用。鋼結構在建造焊接過程中受到各種因素的影響，難免產生各種缺陷，甚至是裂紋等危害性較大的缺陷，若在建造過程中不及時發現並將其移除，將可能發生重大突發事件，甚至危及生命安全。因此，無損檢測在建造環節中尤為重要，目前常用的無損檢測方法有：射線檢測、超聲波檢測、磁粉檢測、滲透檢測等，而超聲波檢測由於其效率高、靈敏度高、無輻射無污染等優點，在海洋鋼結構的建造中得到廣泛的應用。
1 超聲波檢測基礎
超聲檢測是指超聲波與工件相互作用，就反射、透射和散射波進行研究，對工件進行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結構和力學性能變化的檢測和表徵，並進而對其特定應用性進行評價的技術。
1.1 超聲波檢測原理
利用超聲波對材料中的宏觀缺陷進行探測，依據的是超聲波在材料中傳播時的一些特性，如：聲波在通過材料時能量會有損失，在遇到兩種介質的分界時，會發生反射等等，其工作原理是：
1）用某種方式向被檢試件中引入或激勵超聲波；
2）超聲波在試件中傳播並與其中的物體相互作用，其傳播的方向或特徵會被改變；
3）改變後的超聲波又通過檢測設備被檢測到，並可對其處理和分析；
4）根據接收的超聲波的特徵評估試件本身及其內部存在的缺陷特徵。
通常用以發現缺陷並對缺陷進行評估的基本信息為：
1）來自材料內部各種不連續的反射信號的存在及其幅值；
2）入射信號與接收信號之間的傳播時間；
3）聲波通過材料以後能量的衰減。
圖1 超聲檢測示意圖
1.2 超聲波檢測的優點和局限性
1.2.1 優點
與其他無損檢測方法相比，超聲檢測方法的主要優點有：
（1）適用於金屬、非金屬、復合材料等多種材料的無損評價。
（2）穿透能力強，可對較大厚度范圍的試件內部缺陷進行檢測，可進行整個試件體積的掃查。
（3）靈敏度高，可檢測到材料內部很小的缺陷。
（4）可較准確的測出缺陷的深度位置，這在很多情況下世十分必要的。
（5）設備輕便，對人體和環境無害，可作現場檢測。
1.2.2 局限性
（1）由於縱波脈沖反射法存在盲區，和缺陷取向對檢測靈敏度的影響，對位於表面和近表面的某些缺陷常常難以檢測。
（2）試件形狀的復雜性，如不規則形狀，小曲率半徑等，對超聲波檢測的課實施性有較大影響。
（3）材料的某些內部結構，如晶粒度，非均勻性等，會使靈敏度和信噪比變差。
2 橫向裂紋檢驗
橫向裂紋不僅給生產帶來困難，而且可能帶來災難性的事故。裂紋焊接中最危險的缺陷之一，他嚴重削弱了工件的承載能力和腐蝕能力，即使不太嚴重的裂紋，由於使用過程中造成應力集中，成為各種斷裂的斷裂源。正因為裂紋有如此大的危害性，像JB/T 4730， GB 11345，AWS D1.1， API RP 2X等國內外各大標准中都有「裂紋不可接受」等類似描述。而超聲波檢測對缺陷性質判定沒有射線檢測直觀，如果檢測方法不當等原因造成橫向裂紋的漏檢或誤判，其都有不良結果：若把其他缺陷判為橫向裂紋造成不必要的返修，進而影響材料韌性等性能；把裂紋判為點狀缺陷放過，則工程就存在較大的安全隱患。所以正確選擇探測方法和對回波特性分析，對橫向裂紋的超聲波檢測尤為重要。
2.1 探頭角度的選擇
縱波直探頭：橫向裂紋屬面狀缺陷，一般和探測面垂直，而0°直探頭適用於發現與探測面平行的缺陷，所以直探頭不能有效的探測出橫向裂紋。
橫波斜探頭：對同一缺陷，70°和60°探頭聲程較大，聲波能量由於被吸收和散射造成衰減嚴重，尤其只在檢測母材厚度較大的焊縫時，回波高度較低，對發現缺陷波和波形分析不利，進而影響是否為橫向裂紋的判定。而45°探頭具有聲束集中、聲程短衰減小，聲壓往復透射率高的特點，所以選用45°探頭具有良好的效果。圖2是70°，60°和45°探頭在相同的基準靈敏度的前提下，對同一橫向裂紋的回波比較：
（a）70°探頭回波 （b）60°探頭回波
（c）45°探頭回波
圖2 70°，60°和45°探頭對同一橫向裂紋的回波
2.2 橫向裂紋的掃查
圖3 焊縫UT掃查方式平面圖
常見的焊接缺陷（如夾渣、未熔合、未焊透等）大多與焊縫軸線平行或接近平行，或以點狀形式存在，針對這種情況，綜合使用圖3中的方式A、方式B和方式C即可，但該三種掃查方式對橫向裂紋等與焊縫軸線垂直（與聲束方向平行）的橫向缺陷無回波顯示，即無法被檢出。為能有效探出焊縫橫向裂紋應盡可能使聲束盡可能平行於焊縫。可用如下幾種掃查方式探測橫向裂紋：
2.2.1 騎縫掃查
如果焊縫較平滑或焊縫加強高已經打磨處理，探頭「騎」在焊縫上探測是檢查橫向裂紋的極為有效的方法，可採用在焊縫上直接掃查的方式，如圖3方式D所示。
2.2.2 斜平行掃查
若焊縫表面較為粗糙且不宜進行打磨處理，為探測出焊縫中的橫向裂紋，可用探頭與焊縫軸線成一個小角度或以平行於焊縫軸線方向移動掃查，如圖3方式E所示。 2.2.3 用雙探頭橫跨焊縫掃查法
將兩個斜探頭放在焊縫兩側，組成一發一收裝置，此時若焊縫中有橫向裂紋，發射的超聲波經反射後會被接收探頭接收從而檢出缺陷，如圖4所示。
圖4 雙探頭橫跨焊縫掃查法
該三種方法各有特點，斜平行掃查操作簡單、效率高、焊縫無需處理、耦合較好，但由於聲束方向與裂紋不能完全垂直而造成靈敏度不高；雙探頭橫跨焊縫掃查法操作精度要求高困難大、效率不高；騎縫掃查對焊縫表面要求較高，對埋弧焊或其他焊接方法但焊縫表面進過處理的焊縫，表面相對較平滑，能夠有效的耦合，該方法較為直接，且效率高，靈敏度高，所以在很多情況下「騎縫掃查」是首選。
2.3 掃查靈敏度
按照各項目業主所規定的標准調節。
3 橫向裂紋的判別
根據形狀，我們把缺陷分為點狀缺陷、線狀缺陷和面狀缺陷（裂紋、未熔合）。顯然，反射體形狀不同，超聲波反射特性必然存在一定的差異，反過來，通過分析反射波、缺陷位置、焊接工藝等信息，就可以推測缺陷的性質。
橫向裂紋具有較強的方向性，當聲束與裂紋垂直時，回波高度較大，波峰尖銳，探頭轉動時，聲束與裂紋角度變化，聲束能量被大量反射至其他位置而無法被探頭接收，回波高度急劇下降，這一特性是判定橫向裂紋的主要依據。
檢測過程中橫向裂紋的判別可以按以下步驟：
1）在掃查靈敏度下將探頭放在的焊縫縫上掃查（參考2.2節掃查方式）；
2）發現橫向顯示後，找到最高波，確定是否為缺陷回波；
3）定缺陷回波後，定出缺陷的具體位置，並在焊縫上做出標記；
4）探頭圍繞缺陷位置做環繞掃查（如圖5所示）；
圖5 環繞掃查示意圖 圖6 動態波形圖1
環繞掃查時回波高度基本相同，變化幅值不大，其動態波形如圖6所示，則可以判定其為點狀缺陷；若環繞掃查時其動態波形如圖7或圖8所示，結合靜態波形，可判斷為橫向裂紋，在條件允許的情況下可用同樣的方法到焊縫背面掃查確認。
圖7 動態波形圖2 圖8 動態波形圖3
5）若條件允許可打磨到裂紋深度，藉助磁粉檢驗（MT）進一步驗證。
圖9 橫向裂紋MT驗證
4 結論
超聲波探傷是檢出焊縫橫向裂紋的有效手段，尤其是厚壁焊縫，射線檢測靈敏度下降，難以發現其中的橫向裂紋。用超聲波檢測方法，選擇正確的參數、合適的掃查方式，掌握橫向裂紋的靜態和動態波形特點，能夠有效的判別橫向裂紋，這已舉措已經在海洋石油工程的各個項目中得到應用，並多次准確成功檢測出橫向裂紋，保證了多項工程質量。

10. 超聲波樁基檢測方法

按照超聲波換能器通道在樁體中的不同的布置方式，超聲波透射法基樁檢測有三種方法：
（1）樁內單孔透射法

在某些特殊情況下只有一個孔道可供檢測使用，例如在鑽孔取芯後，我們需進一步了解芯樣周圍混凝土質量，作為鑽芯檢測的補充手段，這時可採用單孔檢測法，此時，換能器放置於一個孔中，換能器間用隔聲材料隔離（或採用專用的一發雙收換能器）。超聲波從發射換能器出發經耦合水進入孔壁混凝土表層，並沿混凝土表層滑行一段距離後，再經耦合水分別到達兩個接收換能器上，從而測出超聲波沿孔壁混凝土傳播時的各項聲學參數。需要注意的是， 當孔道中有鋼質套管時，由於鋼管影響超聲波在孔壁混凝土中的繞行，故不能用此法。

（2）樁外單孔透射法

當樁的上部結構已施工或樁內沒有換能器通道時，可在樁外緊貼樁邊的土層中鑽一孔作為檢測通道，檢測時在樁頂面放置一發射功率較大的平面換能器，接收換能器從樁外孔中自上而下慢慢放下，超聲波沿樁身混凝土向下傳播，並穿過樁與孔之間的土層，通過孔中耦合水進入接收換能器，逐點測出透射超聲波的聲學參數，根據信號的變化情況大致判定樁身質量。由於超聲波在土中衰減很快，這種方法的可測樁長十分有限，且只能判斷夾層、斷樁、縮頸等。另外灌注樁樁身剖面幾何形狀往往不規則，給測試和分析帶來困難。
該方法在規范中均沒有提及，不推薦使用。

（3）樁內跨孔透射法
此法是一種成熟可靠的方法，是超聲波透射法檢測樁身質量的最主要形式，其方法是在樁內預埋兩根或兩根以上的聲測管，在管中注滿清水，把發射、接收換能器分別置於兩管道中。檢測時超聲波由發射換能器出發穿透兩管間混凝土後被接收換能器接收，實際有效檢測范圍為聲波脈沖從發射換能器到接收換能器所掃過的面積。根據不同的情況，採用一種或多種測試方法，採集聲學參數，根據波形的變化，來判定樁身混凝土強度，判斷樁身混凝土質量，跨孔法檢測根據兩換能器相對高程的變化，又可分為平測、斜測、交叉斜測、扇形掃描測等方式，在檢測時視實際需要靈活運用。

平測法

斜測法

扇測法

樁內跨孔透射法三種方法的運用：
現場的檢測過程一般首先是採用平測法對全樁各個檢測剖面進行普查，找出聲學參數異常的測點。
然後，對聲學參數異常的測點採用加密平測測試、斜測或扇形掃測等細測方法進一步檢測，這樣一方面可以驗證普查結果，另一方面可以進一步確定異常部位的范圍，為樁身完整性類別的判定提供可靠依據。