实验报告
学生：张涵政     学号： U202341192      院系：机236    批阅时间： 2025-4-18 09:22

1、观察仪器接收到超声回波（直探头与倾斜探头）
1） 在铝试块CSK-1B表面加上适量的耜合剂（水）使用直探头的探测面与试块紧密接触
2） 调节示波器，使其工作在VT網合模式下，并调节扫描速率为10us/ 格（可根据实际测量微做调整）、Y轴灵敏度为1V/ 格. 3）观祭直探头接收到的超声波在试块中传播后的回波信号，并适当调节超声波实验仪上的表减值，使得到的信号为达到饱和
且有较明显的回波信号。
4） 更换斜探头，同样适当调节超声波实验仪上的衰减值，观察斜探头接收到的超声在试块中传播后的回波信号。
2、测量斜探头所产生的超声波（横波） 入射铝块时的折射角
使用铝试块CSK-1B上的A、B横通孔测量斜探头所产生的超声波（横波）入射铝块时的折射角。分别使斜探头对准A孔和B
孔，对准时示波器
得到的信号为最大值，分别用钢板尺测量图中的L (A1)、L（B1)、H和L即可得到该超声横波的折射角。需要指出的是，铝试
块CSK-1B的边界处也会反射超声，实验中应注意鉴别。=arctan((L(B1)-LA1-L/H
3:铝块的弹性模量和泊松系数的测量
 1)使用铝试块的厚度方向的一次回波测量直探头的延迟时间与以液声速在试决中的传播速度。分别从示波器上读出超声波
在试块内一次往复传播的时间1和两次往复传播的时间2，则直探头的延迟时间为: t=2t1-t2 心在试块内纵波的声速
为:CL=2L'/(t2-t1)
式中, L’为试块上下表面的距离
 2 )使用铝试块在圆弧面测量斜探头的延迟时间与横波声波在试块中的传播速度。使斜探头
对准圆弧面，并使探头的斜射声波可以同时入射到两个弧面上并在示波器上可以观察到其反
射信号。测量他们所对应的时间t1和t2,则斜探头的延迟时间为:
 T斜=2t1-t2
在试块内的声速为:
 Cs=2(R2-R1)/(T2-T1)
将实验数据记录在表格中并计算铝块的弹性模量和泊松系数。
4:超声成像
1 )使用无缺陷超声成像试块, 测量5Mφ6专用直探头产生的超声在该试块材料中的传播速
度
2 )用5Mφ6专用直探头在有缺陷超声成像试块上测量其缺陷分布,横纵分别每隔10mm
测量-个实验点,分别记录探头的测量位置坐标以及缺陷波的接收时间。
3 )使用Excel绘图功能或其他绘图工具绘制超声波成像专用试块的缺陷分布图

1.当超声波发射出去经过物体表面时，产生相应的反射与折射，以此来产生相应的回波信号，之后，借助显示器来对缺陷问题
进行显示，并对缺陷问题出现的位置进行了解与明确；
2.借助回波信号对检测结果的内容进行调制，之后在根据灯光的亮与暗进行显示，如果出现缺陷问题，灯光变亮，反之灯光关
闭，而相关人员只需要根据灯光的变化情况来对缺陷问题进行判断；
3.此外，当超声波反射回来时，还可以通过显示器来对脉冲信号进行显示，以此来对缺陷问题的位置与实际状况进行显示。而
在实际检测时，为了缺陷检测结果的准确度，同时更加明确的反映出缺陷问题的情况与位置，相关人员还需要实现制定出更加
科学完善的方案，应用于实际检测过程中，确保检测工作的顺利进行。
关于不同探头在实验中的讨论：
超声波在材料内部传播时,与被检对象相互作用发生散射,散射波被同压电换能器接受,由于正压电效应,震荡的晶片在两极间
产生震荡的电压信号,该信号被放大后可以通过示波器,从而被检测到,这是超声成像的基础,试验中测得的结果存在较大的误
差，其中很大一部分来自于对示波器的读数不是十分精确导致记录下来的时间与真实值存在较大的偏离，试验中应在示波器上
采用适当的坐标系及分度值。
本次实验采用直探头来产生纵波， 用斜探头来产生横波,对于斜探头来说，晶片受激发产生超声波后,声波首先要在探头内部传
播一段时间后才能到达试块的表面，这段时间就是探头的延迟 但是对于直探头而言这个数值般而言比较小所以可以忽略不计
但如果测量精度要求高的话就必须考虑这段时间，在计算的公式中予以考虑并加以消除。试验中不能用普通探头代替5M$6专
用探头，使用普通探头将很难区分出噪声信号，也就无法很好的测定缺陷深度

本实验最终计算得到折射角Bs=40.28度，弹性模量E=3.56*1010Pa，泊松系数σ=0.438，本实验测得，纵波声速偏大，横波声速偏小，导致铝块的弹性模量偏小，泊松比测量结果大,通过超声成像得到的缺陷分布图成"京”字:通过此次实验，我们对于超声波的性质以及对于超声波的测试方法有了一定的了解于认知，利用不同的探头，我们可以很方便的得到固体中的纵波与横波声速，并中此进一步测量出固体材料的弹性模量和泊松系数，除此之外，我们也可以利用超声波探测对固体中的缺陷分布进行分析。