超声波和冲击弹性波的区别 | 物理特性与产生机制差异

我们知道冲击弹性波是由激振装置在固体表面击打产生的，同样如果使用超声波探头在固体表面诱发振动，也能够在固体内部激发冲击弹性波。因此，在固体中传播的超声波可以理解为能量比较弱，频率高的冲击弹性波，其与锤击等方式诱发的冲击弹性波并没有本质上的区别。但是，由于激振以及受信结构上存在差异，超声波和与这里所说冲击弹性波之间还是有一定的不同，主要体现在：

(1) 能量：冲击弹性波的能量远远大于超声波；

(2) 发振信号的频率特性和波长：超声波波长短，一般是几厘米，而用锤击激振产生的冲击弹性波波长几十厘米甚至更长。因此，超声波的分辨率高，对细微的缺陷比较敏感，但衰减快，测试范围受到限制；

(3) 受信信号的频率特性：超声波的探头在保持高灵敏度的同时，其频率响应特性一般较差（典型的频率相应特性如图1-2-14，测试频域内几乎没有平坦部分。

也就是说，超声波测试仪器对频率分析和振幅分析都比较困难。而冲击弹性波测试一般采用加速度传感器，传感器在各种固定方式下，其频响曲线都有较长平坦部分，有利于频谱分析和能量分析。下表表示了超声波和冲击弹性波的主要异同。

表一. 超声波和冲击弹性波的主要异同项