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在实际的探伤过程，脉冲反射式超声波探伤仪应用的为广泛。一般在均匀的材料中，缺陷的存在将造成材料的不连续，这种不连续往往又造成声阻抗的不一致，由反射定理我们知道，超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射，反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的。
通常，机械振动在介质中的传播过程叫做波，人耳能够感受到频率高于16次/秒（赫兹），低于20000赫兹的弹性波，所以在这个频率范围内的弹性波又称为声波，而频率小于10赫兹的弹性波叫做次声波，频率高于20000赫兹的弹性波叫做超声波。次声波和超声波人耳都不能听到。
超声波与声波具有下列不同的特点：
（1）超声波的声束能集中在特定的方向上，在介质中沿直线传播，具有良好的指向性；
（2）超声波在介质中的传播过程中，会发生衰减和散射；
（3）超声波在异种介质的界面上将产生反射、折射和波型转换。利用这些特性，可以获得从缺陷界面反射回来的反射波，从而达到探测缺陷的目的；
（4）超声波的能量比声波大得多；
（5）超声波在固体中的传输损失小，探测深度大。由于超声波在异质界面上会发生反射、折射等现象，尤其不能通过气体与固体的界面。如果金属中有气孔、裂纹、分层之类的缺陷（缺陷中有气体）或夹渣之类的缺陷（缺陷中有异种介质），超声波传播到金属与缺陷的界面处，就会全部或部分被反射。反射回来的超声波被探头接收，通过仪器内部的电路处理，在仪器的荧光屏上就显示出不同高度和有一定间距的波形。探伤人员则根据波形的变化特征，判断缺陷在工件中的深度、大小和类型。
超声波探伤的优点是检测厚度大、灵敏度高、速度 快、成本低、对人体无害，能对缺陷进行定位和定量。缺点是超声波探伤对缺陷的显示不直观，探伤技术难度大，容易受到主、客观因素的影响，以及探伤结果不便保存等，使超声波探伤也有其局限性。
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