超声波的超声场简介

超声波所占的空间称为超声场，其结构如图所示，它包括近场（N为近场长度）和远场两个部分。
在近场区中的声压分布是不均匀的，而在远场区中的声压则随着距离的增大呈单调下降变化。近场区的长度与换能器的晶片直径和超声波的波长有关，在近场区的超声波束呈收敛状态，在近场区末端，亦即从近场区进入远场区的过渡点上声束直径最小（故也将此点称作自然焦点），进入远场区后声束将以一定角度发散，声束边缘的斜度以半扩散角θ表示，声束的半扩散角同样与换能器的晶片直径和超声波的波长有关。

在超声检测中为了能根据回波幅度大小评估缺陷大小：
当被检工件尺寸较小，落在近场区范围时，通常需要采用参考对比试块进行比较评定，参考试块的材料、状态（声学特性）应与被检物相同或相近，并且含有已知尺寸的特定人工反射体（例如平底孔、横孔、柱孔、刻槽等），将发现的缺陷回波幅度与相同声程（超声波传播路程）的人工反射体回波幅度比较，得到以人工反射体尺寸表示的缺陷当量大小。

在远场区检测时，由于工件尺寸较大，要预先制作相应尺寸的试块有困难，而且搬运、使用均很不方便。鉴于远场中的声压随着距离的增大呈单调下降变化，各种人工反射体的回波声压变化是有规律可循的，因此可以采用计算方法或事先测绘制作的距离-波幅曲线（称作AVG法或DGS法）来确定检测灵敏度以及评定缺陷的当量大小。
远场区声束轴线上的声压
 
必须指出：超声检测中评定的缺陷当量大小，是指缺陷的回波幅度与一定尺寸的人工反射体的回波幅度相同，但是缺陷的实际尺寸与标准人工反射体的尺寸并不相同，这是因为缺陷的回波幅度大小受被检工件的材料以及缺陷本身的性质、大小、形状、取向、表面状态等多种因素的影响，同时还与超声波的自身特性有关，无损检测资源网因此引入了“当量”-相当的量这个概念作为定量衡量缺陷大小的标准。
例如我们说经过超声检测发现被检工件内的某个位置处存在Φ2mm直径平底孔当量的缺陷，就是指该缺陷的回波幅度与工件内相同位置处Φ2mm直径平底孔（平底孔的孔底面与超声束轴线垂直，并且同轴）的回波幅度相同，然而该缺陷的实际面积尺寸往往大于Φ2mm直径平底孔的底面面积。
此外，根据超声检测的结果判断缺陷的性质[定性]问题尚未很好解决，目前还主要是依靠检测人员的实践经验、技术水平以及对被检工件的材料特性、加工工艺特点、使用状况等的了解来进行综合的主观判断。