在用超聲波探傷儀探傷選擇探頭時，應(yīng)該盡量避免在近場區(qū)中檢測

一、近場區(qū)：

波源附近由于波的干涉聲壓會出現(xiàn)極大值極小值混雜的區(qū)域，這個區(qū)域成為超聲場的近場區(qū)，由于波源各點(diǎn)的子波源至軸線上各點(diǎn)距離不同，波程差不同而互相干涉，使某些位置的聲壓互相加強(qiáng)，某些位置聲壓互相減弱，所以出現(xiàn)了極大極小值的點(diǎn)，因此近場區(qū)的聲壓是分布不均勻的；波源軸線上最后一個聲壓極大值至波源的距離稱為近場區(qū)的長度，用N表示：

N=D_s2/4λ=F_s/πλ

式中：N——近場區(qū)長度

          D_s——晶片尺寸

          λ  ——波長

          F_s——波源面積

近場區(qū)檢測定量困難，處于極小值的較大缺陷回波可能較低，而處于極大值的較小缺陷回波由于聲壓的疊加而較高，所以極易引起誤判，甚至漏檢。所以不適合在近場區(qū)內(nèi)進(jìn)行超聲波探傷

二、遠(yuǎn)場區(qū)：

波源軸線上的一點(diǎn)與波源的距離x＞近場長度N的區(qū)域稱之為遠(yuǎn)場區(qū)。遠(yuǎn)場區(qū)軸線上的聲壓隨著距離的增大而減小。當(dāng)波源軸線上的一點(diǎn)與波源的距離距離x大于3倍近場區(qū)長度時，聲壓與距離成反比，近似球面波的規(guī)律，當(dāng)距離足夠大時，波源各點(diǎn)至軸線上某一點(diǎn)的波程差很小，引起的相位差也很小，這樣的干涉現(xiàn)象幾乎忽略不計(jì)。所以遠(yuǎn)場區(qū)軸線上不會出現(xiàn)極大值和極小值。

三、半擴(kuò)散角：

半擴(kuò)散角越大，聲束的指向性越不好，超聲波的能量分散，檢測靈敏度低，分辨率差，缺陷定位精度差；反之，半擴(kuò)散角越小聲束的指向性越好，超聲波的能量集中，檢測靈敏度高，分辨率好，缺陷定位精度好；

半擴(kuò)散角θ₀公式：θ₀=arcsin1.22λ/D_s≈70λ/D_s

由近場長度公式、半擴(kuò)散角公式、波長公式可知，合理的選擇探頭的晶片尺寸D_s和頻率f非常重要，一般保證檢測靈敏度的前提下盡可能減少近場區(qū)長度。

四、未擴(kuò)散區(qū)：

當(dāng)b≈D_s2/2.44λ≈1.64N，此時在未擴(kuò)散區(qū)b內(nèi)，波陣面近似于平面，聲束不擴(kuò)散，不存在擴(kuò)散衰減，各界面的平均聲壓幾乎相同。