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什么是超声波？超声波有什么特性？
声波是指人耳能感受到的一种纵波，其频率范围为16Hz~2KHz。当声波的频率低于16Hz时就叫做次声波，高于2KHz则称为超声波。一般把频率在2KHz到25MHz范围的声波叫做超声波。它是由机械振动源在弹性介质中激发的一种机械振动波，其实质是以应力波的形式传递振动能量，其必要条件是要有振动源和能传递机械振动的弹性介质（实际上包括了几乎所有的气体、液体和固体），它能透入物体内部并可以在物体中传播。利用超声波在物体中的多种传播特性，沧州欧谱例如反射与折射、衍射与散射、衰减、谐振以及声速等的变化，可以测知许多物体的尺寸、表面与内部缺陷、组织变化等等，因此是应用最广泛的一种重要的无损检测技术--超声检测技术。例如用于医疗上的超声诊断（如B超）、海洋学中的声纳、鱼群探测、海底形貌探测、海洋测深、地质构造探测、工业材料及制品上的缺陷探测、硬度测量、测厚、显微组织评价、混凝土构件检测、陶瓷土坯的湿度测定、气体介质特性分析、密度测定……等等。
超声波具有如下特性：
1）超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。
2）超声波可传递很强的能量。
3）超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。
4）超声波在液体介质中传播时，达到一定程度的声功率就可在液体中的物体界面上产生强烈的冲击（基于“空化现象”）--从而引出了“功率超声应用“技术--例如“超声波清洗”、“超声波钻孔”、“超声波去毛刺”（统称“超声波加工”）等。
5）利用强功率超声波的振动作用，还可用于例如塑料等材料的“超声波焊接”。
工业无损检测技术中应用的超声波检测（Ultrasonic Testing，简称UT）是无损检测技术中发展最快、应用最广泛的无损检测技术，占有非常重要的地位。
在超声波检测技术中用以产生和接收超声波的方法最主要利用的是某些晶体的压电效应，即压电晶体（例如石英晶体、钛酸钡及锆钛酸铅等压电陶瓷）在外力作用下发生变形时，将有电极化现象产生，即其电荷分布将发生变化（正压电效应），反之，当向压电晶体施加电荷时，压电晶体将会发生应变，亦即弹性变形（逆压电效应）。因此，利用压电晶体制成超声波换能器（探头），对其输入高频电脉冲，则探头将以相同频率产生超声波发射到被检物体中去，在接收超声波时，探头则产生相同频率的高频电信号用于检测显示。
超声波在弹性介质中传播时，视介质支点的振动型式与超声波传播方向的关系，可以把超声波分为以下几种波型：
（1）纵波（Longitudional Wave，简称L波，又称作压缩波、疏密波）-沧州欧谱纵波的特点是传声介质的质点振动方向与超声波的传播方向相同（见右图所示）
（2）横波（Shear Wave，简称S波，又称作Transverse wave，简称T波，也称为切变波或剪切波）-横波的特点是传声介质的质点振动方向与超声波的传播方向垂直，并且视质点振动平面与超声波传播方向的关系又分为垂直偏振横波（SV波，这是工业超声检测中最常应用的横波）和水平偏振横波（SH波，也称为Love Wave-乐甫波，实际上就是地震波的震动模式）（见下左图所示）
纵波 横波
乐甫波 瑞利波
（3）表面波（Surface Wave）-在工业超声检测中应用的表面波主要是指超声波沿介质表面传递，而传声介质的质点沿椭圆形轨迹振动的瑞利波（Rayleigh Wave，简称R波，如左图所示），瑞利波在介质上的有效透入深度只有一个波长的范围，因此只能用于检查介质表面的缺陷，不能像纵波与横波那样深入介质内部传播，从而可以检查介质内部的缺陷。此外，水平偏振横波（SH波，也称为Love Wave-乐甫波）也是一种沿表面层传播的表面波，实际上就是地震波的振动模式，不过目前在工业超声检测中尚未获得实际应用。
（4）兰姆波（Lamb Wave）-这是一种由纵波与横波叠加合成，以特定频率被封闭在特定有限空间时产生的制导波（guide Wave）。在工业超声检测中，主要利用兰姆波来检测厚度与波长相当的薄金属板材，因此也称为板波（Plate Wave，简称P波）。兰姆波在薄板中传递时，薄板上下表面层质点沿椭圆形轨迹振动，而薄板中层的质点将以纵波分量或横波分量形式振动，从而构成全板振动，这是兰姆波检测的显著特征。根据薄板中层的质点是以纵波分量或横波分量形式振动，可以分为S模式（对称型）和A模式（非对称型）两种模式的兰姆波（如右图所示）。在细棒和薄壁管中也能激发出兰姆波，此时称为扭曲波、膨胀波等。
除了上述四种主要的应用波型外，现在已经发展应用的还有头波（Head Wave）和爬波（Creeping Longitudional Wave，又称作爬行纵波），特别是后者能够以纵波的速度在介质表面下传递，适合用于检测表面特别粗糙，或者表面存在不锈钢堆焊层等情况下的近表层缺陷检测。
超声波在介质中的传播速度C（与介质、波型等有关）、无损检测资源网振动频率f（单位时间内完成全振动的次数，以每秒一次为1个赫兹-Hz）和超声波的波长λ（超声波完成一次全振动时所传递的距离）三者有如下关系：C=λ•f
应当注意在不同介质中以及不同的超声波波型具有不同的传播速度。
超声波具有波长短、沿直线传播（在许多场合可应用几何声学关系进行分析研究）、指向性好，能在固体中传播，并能进行波型转换等特点，其传播特性包括反射与折射、衍射与散射、衰减、谐振、声速等多种变化，因此其适用范围非常广泛，包括了金属、非金属，锻件、铸件、焊接件、型材、胶接结构与复合材料、紧固件等等。
超声波检测的优点是穿透力强、设备轻便、检测成本低、检测效率高，能即时知道检测结果（实时检测），能实现自动化检测和实现永久性记录，在缺陷检测中对危害性较大的裂纹类缺陷特别敏感等等。
超声波检测的缺点是通常需要耦合介质使声能透入被检物，需要有参考评定标准，特别是显示的检测结果不直观，因而对操作人员的技术水平有较高要求等等，此外，对于小而薄或者形状较复杂，以及粗晶材料等的工件检测还存在一定困难。
下面以超声波的传播特性为线索来分别叙述其应用。
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