超聲波原理

聲波是頻率很高的聲波，定向性很強，尤如手電筒發出的一束光，射到物體時，會被反射回來。超聲波探頭內，有個壓電晶片，施加一個發射脈衝電壓，就會產生超聲波脈衝，當把探頭壓緊在光潔的被測工件上時，超聲波束就會傳入工件，以每秒數千米的聲速前進，當碰到裂縫等缺陷時，從缺陷表麵反射回來，傳回到探頭晶片上，產生回波電壓。經儀器處理後，從聲波來回所花費時間，再扣除掉晶片到探頭表麵保護膜所化的時間（稱作探頭零點），乘上聲速就是超聲波脈衝走過的路程稱作聲程，也就是從探頭表麵，聲波入射到工件的點（稱作入射點）到缺陷之間的距離，同時從回波電壓大小也可推算出缺陷大小。由於發射時晶片強裂振動，震動哀減下來需要一定時間，此期間收到的回波混在餘震中無法區別，故*小探測距離一般為5mm以上。如要探測近距離缺陷，需用頻率高阻尼好的探頭或雙晶探頭。

當聲波前進到工件底部時，也會產生反射。反射方向同鏡子反光規則，即垂直射入時，垂直反射回；斜射時，反射角等於入射角，且在法線兩側。如果工件底麵平行於放置探頭的探測麵，垂直反射的回波仍能被探頭接收到，而且工件底麵麵積一般來說遠比缺陷大，故底麵回波幅度也遠比缺陷波幅度大。  

底麵回波簡稱底波。底波回傳到探測麵時，又會產生反射，又會向底麵傳播，如此來回反射，形成2次底波，3次底波，4次底波等等。由於存在擴散現象，反射損耗，吸收損耗等，各次底波會越來越小，經過一段時間後，能量就會耗盡，再起動下一次發射。每秒發射次數稱發射重複頻率，探頭移動速度快時，要求較高發射重複頻率，否則會造成漏檢。