什么是超声波？

声波是指人耳能感受到的一种纵波，其频率范围为16Hz~20KHz。当声波的频率低于16Hz时就叫做次声波，高于20KHz则称为超声波。
超声波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，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。

2.2超声波的特点
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）超声波有良好的指向性，像光线一样呈直线传播，并在界面上产生反射、折射和波型转换，在传播过程中还有干涉、叠加、绕射现象，故可以充分利用这些几何、物理特征进行探伤。
4）在金属材料中的传播速度很快， 穿透能力强、衰减小，如对某些金属的穿透能力可达数米，其他检测手段无法相比。
2.3超声波的应用
超声波的应用领域广泛：医疗上的超声诊断（如B超）、海洋学中的声纳、无损检测资源网鱼群探测、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。
2.4超声波的波型
超声波在弹性介质中传播时，视介质质点的振动型式与超声波传播方向的关系，可以分为以下几种波型：
（1）纵波（Longitudional Wave，简称L波，又称作压缩波、疏密波）：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。
纵波在固、液、气三种介质中均能传播，传播时质点受交变拉、压应力的作用，使质点之间产生相应的伸、缩变形，构成疏密相间的质点排列。故亦称为压缩波、疏密波。
液体和气体能够承受压应力而产生容积压变，因而这种介质能够传播纵波。
 
（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。
质点受到的是交变剪切应力的作用，故亦称切变波。
液体和气体不能够承受剪切应力，故无横波传播。
 
（3）表面波（Surface Wave）：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），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。
 
（4）兰姆波（Lamb Wave）：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导波（Guide Wave）。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。