2.1 什么是超声?
Звуковые волны (окружающие нас повсюду)представляют собой организованные механические вибрации, перемещающиеся в среде (твердом теле, жидкости, газе). Это относится не только к ультразвуковым волнам, используемым для ультразвукового контроля, но и к звукам, которые мы слышим каждый день. Звуковые волны передаются в среде с определенной скоростью в заданном направлении. На границе раздела двух сред звуковая волна отражается или передается в соответствии с простыми правилами. Этот физический принцип лежит в основе ультразвуковой дефектоскопии. Иными словами, ультразвуковые волны отражаются от трещин и других несплошностей в объекте контроля; путем анализа эхо-сигналов опытный оператор может идентифицировать и локализовать скрытые внутренние дефекты.
Колебание ультразвуковой волны происходит с определенной частотой (числом колебаний или циклов в секунду) в диапазоне схожем с диапазоном слышимого звука. Максимальная воспринимаемая человеческим ухом частота – около 20 000 колебаний в секунду (20 КГц), тогда как большинство ультразвуковых измерений проводится в диапазоне частот от 500 000 до 10 000 000 колебаний в секунду (от 500 КГц до 10 МГц). При частоте колебаний в мегагерцовом диапазоне, звуковая энергия практически не проходит через воздух и другие газы, но свободно передается в большинстве жидкостей и обычных конструкционных материалах (металл, пластмасса, керамика и композиты). Звуковые волны в ультразвуковом диапазоне являются более направленными по сравнению со звуковыми волнами в слышимом диапазоне, а также (по причине наименьшей длины волны)более чувствительными к отражателям, встречающимся на их пути.
Скорость распространения звуковой волны зависит от свойств материала (среды), его плотности и эластичности. Различные типы звуковых волн (см. Режимы распространения волн, раздел 2.3) обладают различными скоростями.
