⑴超声波垂直入射异质界面时的透射、反射和绕射
当超声波从一种介质垂直入射到第二种介质上时,其能量的一部分被反射而形成与入射波方向相反的反射波,其余能量则透过界面产生与入射波方向相同的透射波。超声波反射能量W反与入射能量W入之比称之为超声波能量的反射系数K,即K=W反/W入。
超声波在异质界面上的反射是很严重的,尤其在固--气界面上K=1,因此探伤仪 探伤中良好的耦合是一个必要条件。当然,焊缝与其中的缺陷构成的异质界面,也正因为有极大的反射才使探伤成为可能。当界面尺寸很小时,超声波能绕过其边缘继续前进,即产生波的绕射。由于绕射使反射回波减弱,一般认为超声波铸件探伤仪探伤中能探测到的缺陷尺寸为λ/2,这是一个重要原因。显然,要想能探测到更小的缺陷,就必须提高超声波的频率。
⑵超声波倾斜入射异质界面时的反射、折射、波型转换和聚焦
若超声波由一种介质倾斜入射到另一种介质时,在异质界面上将会产生波的反射和折射,并产生波型转换。不同波型的入射角、反射角、折射角的关系遵循几何光学的原理。
由于超声波通过介质时具有折射的性质,因此如同光线一样,可利用透镜进行聚焦。聚焦所用的声透镜可用液体、金属、有机玻璃和环氧树脂等材料制作。 |