1.探伤仪及探头性能的影响

探伤仪和探头性能的优劣，对缺陷定量精度影响很大。探伤仪的垂直线性、衰减器精度、频率、探头形式、晶片尺寸、折射角大小等都直接影响回波高度。因此，在检测时，除了要选择垂直线性好、衰减器精度高的探伤仪外，还要注意频率、探头形式、晶片尺寸和折射角的选择。

（1）频率的影响 由可知，超声波频率f对大平底与平底孔回波高度的分贝差ΔB_f有直接影响。f增加，ΔB_f减少；f减少，ΔB_f增加。因此在实际检测中，频率f偏差不仅对利用底波调节灵敏度有影响，而且对用当量计算法定量缺陷有影响。

（2）衰减器精度和垂直线性的影响 A型脉冲反射式超声波检测仪是根据相对波高来对缺陷进行定量的。相对波高常用衰减器来度量。因此，衰减器精度直接影响缺陷的定量，若衰减器精度低，则定量误差大。当采用面板曲线图对缺陷进行定量时，探伤仪的垂直线性好坏将会影响缺陷定量的精度。垂直线性差，则定量误差大。

（3）探头形式和晶片尺寸的影响 不同部位和不同方向的缺陷，应采用不同形式的探头进行检测。例如，锻件、钢板中的缺陷大多平行于检测面，宜采用纵波直探头进行检测；焊缝中危险性大的缺陷大多垂直于检测面，宜采用横波探头进行检测；工件表面缺陷宜采用表面波探头进行检测；近表面缺陷宜采用分割式双晶探头进行检测。这样定量误差小。晶片尺寸影响近场区长度和波束指向性，因此对定量也有一定的影响。

（4）探头K值的影响 当超声波倾斜入射时，声压往复透射系数与入射角有关。对横波K值斜探头而言，不同K值的斜探头的灵敏度不同。因此，斜探头K值的偏差也会影响缺陷定量。特别是用横波检测平板对接焊缝根部未焊透等缺陷时，不同K值的斜探头检测同一根部缺陷，其回波高相差较大。当K=0.7～1.5（β_s=35°～55°）时，回波较高；当K=1.5～2.0（β_s=55°～63°）时，回波很低，容易引起漏检。

2.耦合与衰减的影响

（1）耦合的影响 在超声波检测中，耦合剂的声特性阻抗和耦合层厚度对回波高度有较大的影响。当耦合层厚度等于半波长的整数倍时，声强透射系数与耦合剂性质无关。当耦合层厚度等于λ/4的奇数倍，声特性阻抗为两侧介质声特性阻抗的几何平均值时，超声波全透射。因此，在实际检测中，耦合剂的声特性阻抗对探头施加的压力会影响缺陷回波高度，进而影响缺陷定量。此外，当探头与调灵敏度用的试块和被探工件表面耦合状态不同，而又没有进行恰当的补偿时，也会使定量误差增加，精度下降。

（2）衰减的影响：实际工件是存在介质衰减的。由介质衰减引起的分贝差等于2ax可知，当衰减系数α较大或距离x较大时，由此引起的分贝差也较大。这时如果仍不考虑介质衰减的影响，那么定量精度势必受到影响。因此在检测晶粒较粗大的工件和大型工件时，应测定材质的衰减系数α，并在定量计算时考虑介质衰减的影响，以便减少定量误差。

3.工件几何形状和尺寸的影响

工件底面形状不同，回波高度就会不一样。凸曲面使反射波发散，回波高度减小；凹曲面使反射波聚，回波高度增大。对于圆柱体而言，当沿外圆径向检测时，入射点处的回波声压理论上同平底面工件，但实际上由于圆柱面耦合不及平面，因此其回波高度小于平底面的回波高度。在实际检测中应综合考虑以上因素对缺陷定量的影响，否则会使定量误差增加。(www.daowen.com)

工件底面与检测面的平行度以及底面的粗糙度、干净程度也对缺陷定量有较大的影响。当工件底面与检测面不平行、底面粗糙或沾有水或油污时，将会使底波下降，这样利用底波调节的灵敏度将会偏高，使缺陷定量误差增加。

当检测工件侧壁附近的缺陷时，侧壁干涉会使缺陷定量不准，误差增加。对于侧壁附近的缺陷，当靠近侧壁检测时其回波高度小，当远离侧壁检测时其回波高度反而大。为了降低侧壁的影响，宜选用频率高、晶片直径大、指向性好的探头检测，或者进行横波检测，必要时还可采用试块比较法来定量，以便提高定量精度。

工件尺寸的大小对定量也有一定的影响。当工件尺寸较小，缺陷位于3N以内时，利用底波调灵敏度并定量将会使定量误差增加。

4.缺陷的影响

（1）缺陷形状的影响 工件中实际缺陷的形状是多种多样的。缺陷的形状对其回波波高有很大影响。平面形缺陷的波高与缺陷面积成正比，与波长的二次方和距离的二次方成反比；球形缺陷的波高与缺陷直径成正比，与波长的一次方和距离的二次方成反比；圆柱形缺陷的波高与缺陷直径的1/2次方成正比，与波长的一次方和距离的3/2次方成反比。对于各种形状的点状缺陷，当其尺寸很小时，缺陷形状对波高的影响就变得很小。当点状缺陷直径远小于波长时，缺陷波高正比于缺陷平均直径的三次方，即缺陷波高随着缺陷大小的变化十分急剧。当缺陷变小时，波高急剧下降，很容易下降到检测仪不能发现的程度。

（2）缺陷方位的影响 前面谈到的都是假定超声波入射方向与缺陷表面垂直时的情况，但实际缺陷表面相对于超声波入射方向往往不垂直，因此估计出的缺陷尺寸偏小的可能性很大。当超声波垂直缺陷表面时，缺陷波最高；当有倾角时，缺陷波高随着入射角的增大而急剧下降。

（3）缺陷波的指向性 缺陷波高与缺陷波的指向性有关。缺陷波的指向性与缺陷大小有关，而且差别较大。当超声波垂直入射于圆平面形缺陷时，若缺陷直径为波长的2～3倍，则缺陷波具有较好的指向性，缺陷回波较高。当缺陷直径低于上述值时，缺陷波指向性变坏，缺陷回波降低。当缺陷直径大于波长的3倍时，不论是垂直入射还是倾斜入射，都可把缺陷对超声波的反射看成是镜面反射。当缺陷直径小于波长的3倍时，不能将缺陷反射看成镜面反射，这时缺陷波能量呈球形分布。垂直入射和倾斜入射都有大致相同的反射指向性。表面光滑与否，对反射波指向性已无影响，因此，检测时倾斜入射也可能发现这种缺陷。

（4）缺陷表面粗糙度的影响 缺陷表面光滑与否，可用波长衡量。如果缺陷表面凹凸不平的高度差小于1/3波长，就可认为该表面是平滑的，这样的表面反射声束类似镜子反射光束，否则就是粗糙表面。对于表面粗糙的缺陷，当超声波垂直入射时，超声波被乱反射，同时各部分反射波由于相位差而产生干涉，使缺陷回波波高随着粗糙度的增大而下降。当超声波倾斜入射时，缺陷回波波高随着缺陷表面凹凸程度与波长的比值增大而增高。当缺陷表面凹凸程度接近波长时，即使入射角较大，也能接收到回波。

（5）缺陷性质的影响 缺陷回波波高受缺陷性质的影响。超声波在界面的反射率是由界面两边介质的声特性阻抗决定的。当两边介质的声阻抗差异较大时，近似地可认为是全反射，反射声波强。当两边介质的声阻抗差异较小时，就有一部分超声波透射，使反射的超声波变弱。所以，若工件中缺陷性能不同，则大小相同的缺陷波波高不同。通常含气体的缺陷，如钢中的白点、气孔等，其声特性阻抗与钢声特性阻抗相差很大，可以近似地认为超声波在缺陷表面是全反射。但是，对于非金属夹杂物等缺陷，缺陷与材料之间的声特性阻抗差异较小，透射的超声波已不能忽略，缺陷波高相应降低。另外，金属中非金属夹杂的反射与夹杂层厚度有关。一般来说，当夹杂层厚度小于1/4波长时，随着夹杂层厚度的增加，反射相应增加；当夹杂层厚度超过1/4波长时，缺陷回波波高保持在一定水平上。

（6）缺陷位置的影响 缺陷波高还与缺陷位置有关。当缺陷位于近场区时，同样大小的缺陷随着位置的起伏而变化，定量误差大。所以，在实际检测中总是尽量避免在近场区检测定量。