超声波无损检测一般是指利用超声波与工件相互作用，对反射、透射和散射的回波进行分析，从而对工件进行宏观缺陷、几何特性、组织结构和力学性能的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。

超声波的基础知识

超声波是在弹性介质中传播的机械波，人们日常听到的声音，是由于声源的振动通过空气等弹性介质传播到耳膜引起的耳膜振动，牵动听觉神经产生听觉，但并不是任何频率的机械振动都能引起听觉，只有频率在一定的范围内的振动才能引起听觉。人们把能引起听觉的机械波成为声波，频率在20~20000Hz之间。频率低于20Hz的机械波成为次声波，频率高于20000Hz的机械波称为超声波。

对于宏观缺陷检测的超声波，其常用频率为0.5~25MHz，对钢等金属材料的检测，常用频率为0.5~10MHz。超声波频率很高，由此决定了超声波具有一些重要特性，使其能广泛应用于无损检测：

a) 超声波方向性好

b) 超声波能量高

c) 能在界面上产生反射、折射、衍射和波形转换

d) 超声波穿透能力强

超声波无损检测的原理

超声波无损检测主要是基于超声波在工件中的传播特性，如声波在通过材料时能量会损失，在遇到声阻抗不同的两种介质分界面时会发生反射等。

其工作原理是：

• 声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进入工件。

• 超声波在工件中传播并与工件材料以及其中的缺陷相互作用，使其传播方向或特征产生改变。

• 改变后的超声波通过检测设备被接收，并可对其进行处理和分析。

• 根据接收的超声波的特征，评估工件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。

超声波无损检测的应用和展望

超声无损检测技术(UT)作为五大常规检测技术之一，具有被测对象范围广、检测深度大、缺陷定位准确、检测灵敏度高、成本低、使用方便、速度快、对人体无害以及便于现场使用等特点，世界各国都对超声无损检测给予了高度的重视。

目前，国外工业发达国家的无损检测技术已逐步从无损探伤和无损检测向无损评价过渡。全球超声检测的一个发展趋势是自动化和人工智能化。受工业4.0的渗透和影响，超声检测已逐步向人工智能化发展。如一些专用软件或设备，已逐渐向自动识别缺陷的方向发展，使用自适应专家网络对数据进行分析。

中国工业超声波无损检测近几十年来发展迅速，几乎涵盖了所有的工业领域，如钢铁工业、机械制造业、锅炉压力容器、石油化工、铁路运输、造船、航空航天、电力核电等。目前超声检测大量应用于金属材料和构件，近年来对于新兴的复合材料的应用也越来越广泛。

理论研究方面，我国也在逐渐缩小与国际先进技术的差距，很多超声数字信号处理包括人工智能、神经网络、模式识别、多种扫描成像等技术已达到或接近国际先进水平，为我国超声无损检测技术的持续发展提供了保证。

设备研发方面，超声波无损检测设备中，国内几家为首的公司已经研发出最先进的全聚焦技术，并正在与实际的工程应用相结合，逐渐梳理出一套可执行的标准或规范出来，推进新技术的应用。

超声检测行业也渐渐有与大数据融合的趋势。目前，一些重点的石油石化企业已经开始构建系统的大数据管理，超声检测作为质量检测的重要一环，也被纳入到大数据系统中，对管道及设备的监管也趋于系统化、深入化。