金祥維

摘 要：超聲波的產(chǎn)生原理是通過多種形式的振動摩擦產(chǎn)生的。眾所周知，其振幅極低，我們需要對其放大。另外，超聲波是短波，也就導(dǎo)致了其束射性和方向性比較強(qiáng)。近幾年來，超聲波檢測技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，也就導(dǎo)致相關(guān)技術(shù)在多個行業(yè)有了應(yīng)用，本文以工業(yè)測量行業(yè)、鐵路行業(yè)、工程施工行業(yè)這三個行業(yè)為例，對該技術(shù)在其中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：超聲波檢測技術(shù)；應(yīng)用

1.前言

在工業(yè)無損檢測技術(shù)中，超聲波檢測技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，它是一種非常實(shí)用的技術(shù)，尤其是無損檢測領(lǐng)域非?；钴S。在工業(yè)超聲波檢測中，應(yīng)用的工作頻率是0.5-10MH。其中，較高頻率通常是對細(xì)晶材料和高靈敏度材料的檢測，較低的頻率通常用于粗晶材料檢測。除此之外，超聲波檢測技術(shù)不但能夠單獨(dú)使用于各種無損檢測場合，而且能夠與其他技術(shù)結(jié)合起來使用。鑒于此，該技術(shù)對于工業(yè)生產(chǎn)的促進(jìn)作用是較大的。

2.超聲波檢測技術(shù)的應(yīng)用

2.1超聲波測量技術(shù)的應(yīng)用

對于工業(yè)生產(chǎn)而言，超聲波檢測技術(shù)能夠充分發(fā)揮其作用，特別在探傷領(lǐng)域，使用該技術(shù)對材料中缺陷的具體情況進(jìn)行明確，比如缺陷的位置和大小都是需要明確的情況。除外，超聲波對于測量也是非常有幫助的。超聲波在聲速測量、厚度測量、液位測量等方面有應(yīng)用，筆者主要以這三個方面進(jìn)行研究。

2.1.1聲速測量

我們知道，超聲波在介質(zhì)中傳播特性的物理量可以通過聲速來表示。另外，因?yàn)槌暡▊鞑ヒ?guī)律的特性，根據(jù)測量精度要求的不同，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，我們會使用多種方法來靈活測量聲速，這是我們需要注意的。

2.1.2厚度測量

對于厚度測量，我們可使用的超聲波測量儀器較多。通常情況下，我們根據(jù)其工作原理的差異進(jìn)行區(qū)分。比如有超聲波測厚儀、電流法測厚儀和磁性測厚儀等。其中，超聲波測厚儀的主要特點(diǎn)是測量速度比較快，而且其精度也較高，體積比較小，攜帶方便。超聲波測厚儀的分類，如果是根據(jù)工作原理的不同，可以分為兩類，一類是脈沖反射式，另一類是共振式。從實(shí)際應(yīng)用情況來，目前我國使用較多的是脈沖反射式。當(dāng)我們使用該儀器的時候，務(wù)必需要明確其上下限值，如果超出了限值，儀器就無法顯示，或者是誤差太大，也就失去了測量的意義。

2.1.3液位測量

對于液位測量，我們可以使用多種測量方法。但是，經(jīng)過大量的研究實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，超聲波液位測量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)比較多。比如，可以實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)液位測量，也可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)液位測量，還可以為遙測提供必要的信號支持。超聲波測液技術(shù)比激光測距技術(shù)簡單，性價比也更高。該方法比射線法的安全度要高一些，不需要采用防護(hù)措施。超聲波測量液位技術(shù)，通常有兩種，一種是液介式，另一種是氣介式。

2.2超聲波檢測在鐵路行業(yè)的應(yīng)用

在鐵路行業(yè)中，無損檢測通常應(yīng)用于對在役產(chǎn)品的維護(hù)和檢修作用較大。另外，其對于新生產(chǎn)的產(chǎn)品也能夠進(jìn)行質(zhì)量檢查。對于在役產(chǎn)品，我們使用超聲波檢測技術(shù)的主要目的是對其疲勞缺陷情況進(jìn)行檢測，如果重要的設(shè)備器件發(fā)生了這種缺陷，就必須停止工作，不能繼續(xù)使用。在鐵路檢修的過程中，超聲波檢測不但可以用于鍛件或者鑄件的疲勞裂紋探傷，而且在動車組的車輪表面缺陷檢查中發(fā)揮重要作用。針對車軸的超聲波探傷，主要檢測其使用過程中產(chǎn)生疲勞缺陷的具體情況。

2.2.1在役輪軸超聲波探傷

在役車軸的超聲波探傷的過程中，我們需要對其疲勞缺陷進(jìn)行檢測。根據(jù)現(xiàn)在的鐵路車軸，通常有兩類，包括實(shí)行車軸和空心車軸。其中前者應(yīng)用于普通客貨車比較多，后者用于動車比較多。針對這兩種車軸的探傷，需要使用不同的探傷方法。前者是通過直探頭對空心軸內(nèi)部進(jìn)行探測，從而對其缺陷的有無和位置大小情況進(jìn)行明確。后者需要注意選擇適當(dāng)?shù)慕嵌鹊男碧筋^，所以這兩者的檢測是不一樣的。

2.2.2實(shí)心車軸探傷

當(dāng)輪座處于不退輪狀態(tài)時，如果要對其進(jìn)行超聲波探傷，就可以實(shí)現(xiàn)。需要注意的是，為了確保超聲波能夠到達(dá)輪座位置，需要使用斜探頭。因?yàn)橹挥惺褂眠@種探頭，通過以某角度入射到被檢測的車軸，才能發(fā)射超聲波，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)心車軸探傷。

2.3超聲波檢測技術(shù)在工程中的應(yīng)用

在工程施工實(shí)踐中，鉆孔灌注樁是我們使用非常頻繁的基礎(chǔ)施工。該施工的操作比較簡單，而且機(jī)械設(shè)備投入資金相對較少，能夠在多種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中發(fā)揮重要作用。另外，需要注意的是，鉆孔灌注樁比較隱蔽。當(dāng)然，對于其質(zhì)量的優(yōu)劣，我們必須進(jìn)行嚴(yán)格的控制。對成樁的質(zhì)量檢測也非常重要。我們通常所使用的檢測方法是小應(yīng)變檢測法，該方法通常適合樁長小于40m的情形。如果樁身比較長，這適合我們需要使用聲波檢測法，這樣就可以使樁身質(zhì)量更好地體現(xiàn)出來。超聲波檢測法是比較有效的，可以使樁身混凝土質(zhì)量能夠準(zhǔn)確體現(xiàn)出來。

在工程實(shí)踐中，我們有時還會使用超聲脈沖檢測混凝土缺陷。其原理是使用脈沖波在一定的技術(shù)條件下，對混凝土的缺陷進(jìn)行檢測。超聲脈沖波如果在混凝土中的傳播速度快，那么混凝土就比較密實(shí)，如果傳播輸?shù)妮^慢，那么混凝土不密實(shí)。如果存在空洞或裂縫，那么混凝土的整體性容易被破壞，超聲脈沖波只能繞過空洞或裂縫傳播到接收換能器。鑒于此，傳播的路徑增加，聲速會降低。

3.小結(jié)

超聲波檢測技術(shù)的發(fā)展，首先得益于電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、材料科學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展，才不斷產(chǎn)生出新的超聲波檢測方法。超聲波在多個行業(yè)領(lǐng)域有應(yīng)用，本文主要以三個行業(yè)即工業(yè)測量、鐵路行業(yè)、工程行業(yè)中超聲波技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]席細(xì)平.馬重芳.王偉.超聲波技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 山西化工， 2007， 27（1）：25-29.

[2]曾意翔.超聲波技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀淺析[J]. 技術(shù)與市場， 2015（11）：144-144.

[3]羅登林.丘泰球.盧群.超聲波技術(shù)及應(yīng)用（Ⅰ）——超聲波技術(shù)[J].日用化學(xué)工業(yè)， 2005， 35（5）：323-326.沈克義；.超聲波技術(shù)在橋梁施工檢測中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究，2018，No.19（03）：65-66.

[4]譚飛.超聲波技術(shù)在水工業(yè)中的應(yīng)用與展望[J].流程工業(yè)，2013（3）：45-47.

[5]楊學(xué)亮，董林育.淺析超聲波技術(shù)及其在工程質(zhì)量檢測中的應(yīng)用[J].大科技，2014（1）：191-191，192.