第八節(jié) 超聲波的衰減超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，隨著傳播距離的增加，其聲能量逐漸減弱的現(xiàn)象叫做超聲波的衰減。在均勻介質(zhì)中，超聲波的衰減與傳播距離之間有一定的比例關(guān)系，而不均勻介質(zhì)散射引來(lái)的衰減情況就比較復(fù)雜。
一、產(chǎn)生衰減的原因
凡影響介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的因素均能引起衰減。從理論上講，產(chǎn)生衰減的原因主要有以下三個(gè)方面：
1. 由聲束擴(kuò)散引起的衰減
超聲波傳播時(shí)，隨著傳播距離的增大，非平面波聲束不斷擴(kuò)散，聲束截面增大，因此，單位面積上的聲能(或聲壓)大為下降，這種擴(kuò)散衰減與傳播波形和傳播距離有關(guān)，而與傳播介質(zhì)無(wú)關(guān)。
2. 由散射引起的衰減
超聲波傳播過(guò)程中遇到不同聲阻抗的介質(zhì)所組成的界面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生散亂反射，聲能分散，造成散射衰減。固體中尤以多晶體金屬的非均勻性(如雜質(zhì)、粗晶、內(nèi)應(yīng)力、**相等)引起的散射衰減*為明顯。多晶體晶界會(huì)引起超聲波的反射和折射，甚至伴有波型轉(zhuǎn)換，這種散射也可稱作瑞利散射。散射衰減隨超聲波頻率的增高而增大，且橫波引起的衰減大于縱波。
3. 由吸收引起的衰減
質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)自己的平衡位置產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，必須克服介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間的粘滯力(和內(nèi)摩擦力)而做功，從而造成聲能損耗，這部分損耗的聲能也將轉(zhuǎn)換成熱能。在超聲波傳播過(guò)程中，這種由于介質(zhì)的粘滯吸收而將聲能轉(zhuǎn)換成熱能，從而使聲能減少的現(xiàn)象稱為粘滯吸收衰減。在超聲波探傷中它并不占主要地位。
三、工程上衰減系數(shù)的測(cè)定方法
材料衰減的測(cè)定方法有相對(duì)比較法和**法兩種，相對(duì)比較的方法用于測(cè)定材料衰減的嚴(yán)重程度，但不能測(cè)出它的衰減系數(shù)量值，這種方法在工業(yè)探傷中較為常用。例如，對(duì)一批材料，可以用相同探測(cè)條件進(jìn)行測(cè)定，通過(guò)相對(duì)比較來(lái)剔除衰減或組織不均勻的工件，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。
**法能測(cè)出材料的衰減系數(shù)量值，但所用試樣厚度(T)應(yīng)大于二倍近場(chǎng)長(zhǎng)，即T＞2N。常用測(cè)量方法有以下二種：