超声波用于表面检测的原理

　　超声波是声波的一部分，是人耳听不见、频率高于20KHZ的声波，它和声波有共同之处，即都是由物质振动而产生的，并且只能在介质中传播;

　　超声波是弹性机械振动波，它与可听声相比还有一些特点：传播的方向较强，可聚集成定向狭小的线束;在传播介质质点振动的加速度非常之大。超声表面波(瑞利波)在介质表面传播遇到棱边，且当棱边曲率半径R 大于5倍波长时，表面波可完全顺畅通过;当R 逐渐变小时，部分表面波能量被棱边反射;当R 小于等于波长时，横边反射的能量更大。

　　在超声检测中利用这种反射特性来检测工件表面和近表面的缺陷，并测定表面裂纹深度等。2.5 MHz的超声表面波探头，波长约为1.19mm，5倍波长约为5.95mm。电站锅炉受热面管的半径均大于5.95mm，这为超声表面波检测提供了良好的结构基础。

　　表面波的传播介质中质点振幅的大小与材料的弹性及表面波的传播深度有关，其振动能量随传播深度增加而迅速减弱。当表面波传播的深度超过2倍波长时，质点的振幅大大降低。可见，表面波是在介质表面一定深度内传播，超声表面波检测不仅可以检测到表面开口缺陷，亦可检测到近表面缺陷。