专业英语翻译第4章.doc

第四章 超声检测 4.1 前言 2 4.1.1历史背景 2 4.1.2优点和缺点 3 4.2 理论及原理 4 4.2.1 波的传播 4 4.2.2 超声波 7 4.2.3 声阻抗率 11 4.2.4 临界面上的反射和透射 13 4.2.5 波形转换 15 4.2.6 波束衰减 18 4.2.7 脉冲形状和波束形状 20 4.3超声技术 22 4.4设备和配件 25 4.4.1 超声换能器 25 4.4.2 脉冲回波显示系统 25 4.4.3 自动化系统 26 4.4.4超声波的标定及相关标准 26 4.5 应用 28 超声组成员（共15人）及任务如下： ⑴陶京新:4.1.1部分的前五段（课本P73-P74）； ⑵莫亚婧：4.1.1部分的后两段及4.1.2（课本P74-P75）； ⑶付悦：4.2.1部分的前六段（课本P75-P76）； ⑷胡西洋： 课本P77-P78； ⑸邓文：4.2.2部分（课本P78-P79）； ⑹戴翔：4.2.2部分（课本P80-P81）； ⑺王禹：4.2.3（课本P82-P83）； ⑻靳聪：4.2.4（课本P84-P85）； ⑼潘文超：4.2.5（课本P86-P88）； ⑽习璐颖：4.2.6 （课本P88-P89）； ⑾邱文涛：4.2.7（课本P90-P91）； ⑿谢长鸿：4.3（课本P92-P94）； ⒀胡梦雪：4.4.1-4.4.3（课本P94-P96）； ⒁杜向阳：4.4.4（课本P97-P98）； ⒂肖文凤：4.5以及4.2.2部分的两个表（课本P82和P98）。 4.1 前言 4.1.1历史背景 正如许多有工业应用的工程理论一样，超声的应用在19世纪晚期和20世纪初发展最为迅速。但是我们对一般声波的理解仍然很陈旧。早在公元前240年，希腊哲学家克律西波斯通过观察水中的波，推断声是通过波的形式传播的。但是直到16世纪末和17世纪初，伽利略?伽利雷（被尊为“声学之父”）和马兰?梅森总结出了关于声的第一条规律。1686年，艾萨克牛顿先生提出了第一条关于声的数学理论，把它解释成一种在粒子间传播的压力波。牛顿理论提到了例如衍射等波的现象。欧拉，拉格朗日和让?勒朗?达朗贝尔对牛顿理论的扩展对波的方程的出现做出了贡献。 波的方程的出现可以让波用数学的方式来表示。在19世纪末，瑞利勋爵（约翰?威廉?斯特拉特，1842-1919）是超声界最有成就的科学家之一，他发现了瑞利波，这种波在无损检测方法中被广泛应用。同时，他也与拉姆一同合作，发现了在板材中传播的导波。几乎所有扩散波的解析解都在19世纪中被计算出来。自从那时候，我们可以通过电脑解决一些复杂的问题，包括不同形状和复合材料的反射波的反射形式。 尽管我们现代无损检测方法是复杂的，但是声波已经在无损检测中应用了好几个世纪。有一种历史悠久的简单无损检测方法是用敲击物体观察它是否“健康”，这个方法给了我们一种“钟声”或是“真相回响”的表现力。这种方法的工作原理就是物体中的裂纹或是缺陷将会改变它的自然频率。如果如今你去火车站，你仍然可以看到拿着长柄锤子的工人敲击火车的轮子。这种检测方法的困难就在于它仅对于能产生低频（可听）的大缺陷敏感，这样才能让检验者听得见。若是去检验那些微小不易发现的缺陷，使用超声波检测就显得尤为重要。 另外，只有当超声波可以容易被产生和探测到的时候，超声检测才会内无损检测方法才会接受。1880年，居里兄弟发现了晶体，这种物质可以把超声能量转化为了电能。1881年，李普曼发现一种称为压电效应的转化效应，这种效应可以将电能在同一晶体中转化为超声能量。 在这些发现之后，早起的超声应用是在海洋冰山的探测——出现在1912年，用于对沉没的泰坦尼克号的探测。 战后，超声的应用得到了飞速的发展。1930年左右，索科洛夫提出了使用超声去检测材料。几乎就是同时，Mulhauser发明了一种超声检测设备，这种设备使用扥是带有分开的信号发射器和信号接收器的脉冲方法。1940年，钢铁协会为了提高产品的性能和耐久性，为钢铁制定出了超声检测方法。这种方法也是使用两个传感器（如图4-1a所示）。 图4-1 发射和接收超声的两种基本方法 在20世级40年代初，Firestone和Simmons彻底改变了超声检测。在其他方面的改进，他们提出了脉冲超声波的概念（使用连续波这种方法有很低的信号噪声比同时难以解释）。Firestone还介绍了使用单探头的方法，其中所述发射器作为接收器（脉冲回波）的两倍。他的方法被称为运用“超声波反射探伤仪”产生的“回声反射”。 这项工作的基本原理基于现代超声波探伤方法。奇怪的是，这些超声波方法最初仅用于支持透视检查。然而，到了1960，超声波检测已被取代而不仅仅是补充X射线检查方法。 由于这些原创性的发明，超声波技