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超声波是一种机械波，机械振动与波动是超声波探伤的物理基础。通过超声波在金属工件中传播遇到介质会发生反射与折射原理来获取伤形信号。如果材料中没有缺陷的话，超声波传播的材料另一端会发生反射，被探头捕捉后，根据波在材料中的声速与实际检测时发射波与接收回波之间所耗的时间来判断出材料的厚度。如果有缺陷同样也会有反射回波，探头会捕捉到，说明有缺陷存在。
超声波探伤仪在工作时时在探头与金属工件之间如存在空气，由于空气声阻抗比较大，超声波不能被导入工件，必须使用一种液体消除间隙，在探头与件之间起透声的作用，这就是耦合剂。所以超声波探伤仪探伤要配合耦合剂进行。
超声波探伤仪对工作表面要求平滑、要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、对缺陷没有直观性，适合于厚度较大的零件检验。超声波探伤仪能够快速、便捷、精确地进行工件内部多种缺陷（裂纹、疏松、气孔、夹杂等）的检测、定位、评估和诊断。从而预防和避免安全事故的发生。其主要应用于锅炉、压力容器、航天、军工、船舶制造、汽车、机械制造、冶金、金属加工业、钢结构、铁路交通、核能典礼和高校的实验室等行业。
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