先进无损检测技术：保障材料完整性的关键手段

材料因晶格缺陷可能存在固有微观缺陷。焊接、铸造、锻造、表面处理等制造工艺可导致进一步缺陷或缺陷。材料在应力、疲劳、腐蚀等各种条件下使用，可产生额外缺陷或加剧现有缺陷。当这些缺陷达到危险程度，材料剩余部分无法承受所受应力，变成韧性或脆性断裂时，材料失效通常发生。因此，需要检测材料中这些缺陷，并按其性质、尺寸和位置评估。还需进一步评估缺陷严重程度，决定材料是验收、返修后验收、还是拒收报废。

无损检测概述

无损检测(NDT)是在不破坏零件或系统服役性能前提下，对材料、零件、组件进行检查、测试或评估其不连续性(即缺陷)或特性差异的技术。换言之，检查测试完成后零件仍可使用。该技术可按抽样基础用于个别调查，也可用于生产质量控制系统100%材料检查。可在不破坏表面纹理、产品完整性和未来使用性前提下检查和/或测量材料或结构。

虽NDT是高技术概念，设备演变使其足够坚固适用于任何工业环境任何制造阶段。应用范围从钢铁生产到已服役组件现场检查。正确应用NDT技术需一定技能，以获取关于产品最大信息量，并反馈生产设施。NDT不仅是拒收不合格材料方法，也是确定合格材料确实合格的保证。该技术使用多种原理。没有单一方法可构建黑盒满足所有情况下所有要求。

NDT领域与基本要素

NDT领域非常广泛且跨学科，在结构组件和系统检查中起关键作用，确保其可靠履行功能。制定特定标准保证NDT测试可靠性，防止因设备故障、方法误用或检查员技能知识导致错误。成功NDT测试允许定位和表征材料状况和缺陷。NDT技术通常需相当操作员技能，准确解读测试结果可能困难，因结果可能主观。

NDT技术名称常指用于测试的穿透介质类型或设备。NDT技术分常规技术和非常规技术。常规NDT技术包括：(i)目视或光学检查，(ii)渗透检测，(iii)磁粉检测，(iv)涡流检测，(v)射线检测，(vi)超声检测。非常规NDT技术仅用于专门应用，包括中子射线照相、声发射、红外检测、微波技术、泄漏检测、全息术、导波检测、地质雷达、激光检测等。

大多数NDT技术共同基本要素：(i)探测介质，(ii)适合所用介质检测不连续性的试样，(iii)能测量介质分布或变化的探测器，(iv)适合评估的记录或显示探测器接收信息技术，(v)受过训练解读探测器反馈评估结果的操作员。

NDT技术测试中提供指示。NDT中"指示"术语定义为："通过NDT揭示的响应或响应证据，需进一步评估确定其真实意义"。对零件应用特定NDT技术时有响应。此响应即指示。"响应"意指：(i)渗透检测中"渗出"，(ii)磁粉检测中"磁粉堆积"，(iii)射线检测中射线胶片"密度变化"，(iv)超声检测中"信号"，(v)涡流检测中"仪表偏转、信号或数字变化"。观察响应后，执行测试操作员须解读并将其归类为指示组之一：(i)假指示，(ii)非相关指示，(iii)相关或真实不连续性。

没有NDT技术提供所有可能问题解决方案，即非可选替代品，而是相互补充。下述常规技术基本原理、典型应用、优缺点。

常规NDT技术详解

目视或光学检查

目视光学检查技术(图1)用于检查组件表面状况。目视测试广泛用于几乎所有可想象表面状况。本质上目视光学测试可简单直接。最简单形式：清洁组件在充足光线下操作员无设备即可检查。常需光学设备辅助检查，范围从手持放大镜到柔性纤维镜、远程视频系统。

经验丰富操作员最佳条件下能检测微小紧闭裂纹。但重复性有问题。条件未优化时，同一操作员复检同组件同一裂纹可能漏检。故常用光学辅助给操作员最佳机会尽可能频繁发现故障状况。检查须在清洁、舒适、充足照明环境进行。

须注意安全、工作姿势、大气条件。检查需操作员高度集中。照明极重要，极大影响结果。自然日光是目视检查最佳光型。人造光也可用，但操作员须确保符合所用规范或程序规定正确光照水平。

组件须清洁无保护涂层，如污垢漆可遮蔽寻求表面状况。操作员有足够培训经验前执行目视检查极重要。操作员也须有良好视力。眼睛虽极精密仪器但不看清一切。设计聚焦光于视网膜，转光为神经冲动送大脑。大脑处理信息形成所见图像。这引出感知——物理现实与检查员以为所见差异。不同检查员不同解读眼部输入信息，故对同一物理场景看法略有不同。

米勒-莱尔错觉(图1)显示感知与现实差异。两箭杆长度相同但显不同。两检查员感知差异取决于培训经验及观察时观察者身心状态。疲劳健康影响感知。疲劳降低观察者效率视力。这些问题导致物理数据不准确解读。理想检查是培训、经验、照明、环境条件所有因素均优化。

广义上目视检查分两类观察技术。第一直接观察：物体在操作员直接面前，可无辅助或用设备。第二远程观察：物体不在操作员直接面前，用特殊设备。

目视检查可成功应用几乎任何事物。可定位多种表面状况：从不连续性(腐蚀、裂纹)到涂漆表面斑驳效应。经验丰富热处理操作员甚至可从视觉外观估算组件温度(加热至白热化后)，如暗樱桃红钢约550°C。

操作员常需定位微小不连续性。肉眼极难，需光学辅助。最常见光学辅助：(i)手持放大镜(通常1.5×-10×)，(ii)带测量标尺测量放大镜(如角度放大镜达10×，常带环形荧光管提供均匀照明)，(iii)各类型显微镜(宽放大倍率范围)，(iv)刚性内窥镜(检查管内部优秀设备)(图1)，(v)类似装置内窥镜(图1)，因光纤用于导光和导像更灵活，(vi)为改善图像质量，内窥镜光学系统可替微型摄像机，含像管(电子束扫描光导靶即光传感器)或固态成像器件(电荷耦合器件或注入电荷器件)。

渗透检测

渗透检测基本原理(图2)：极低粘度(高流动性)液体(渗透剂)涂覆零件表面时，渗入表面敞开裂隙和空隙。去除多余渗透剂后，滞留空隙渗透剂流回，形成指示。渗透检测可用于磁性和非磁性材料，但多孔材料效果不佳。

按灵敏度和成本降序，渗透检测工艺列为：(i)乳化后荧光染料渗透剂，(ii)溶剂可去除荧光染料渗透剂，(iii)水洗荧光染料渗透剂，(iv)乳化后显色染料渗透剂，(v)溶剂可去除显色染料渗透剂，(vi)水洗显色染料渗透剂。

渗透检测优势：(i)成本相对低，(ii)高度便携NDT技术，(iii)对细微紧闭不连续性高度敏感，(iv)适用多种材料，(v)大面积检查。局限：(i)测试表面须无污垢、油、油脂、漆、锈等，(ii)仅检测表面不连续性，(iii)不可用于多孔和极粗糙表面，(iv)测试后常需去除所有渗透材料，(v)无简易方法产生永久记录。

此技术中渗透剂可为"显色"(环境光可见)或"荧光"(需"黑"光)。显色染料渗透剂过程见图2。执行渗透检测时，被测表面必须清洁无阻碍渗透剂进入表面敞开空隙裂隙的任何异物液体。涂覆渗透剂后，留表面规定时间(渗透停留时间)，再仔细清洁去除表面多余渗透剂。去除渗透剂时操作员须小心不去除流入空隙渗透剂。轻涂显像剂于表面，给时间(显像停留时间)允许空隙裂隙渗透剂渗入显像剂形成可见指示。规定显像停留时间后，目视或黑光辅助(荧光渗透剂)检查零件。大多数显像剂为细粒白色滑石状粉末，为所用渗透剂提供色彩对比。

溶剂可去除渗透剂指需水以外溶剂去除多余渗透剂渗透剂。通常显色性，染亮红色与白显像剂对比好。渗透剂通常喷涂或刷涂零件，渗透停留时间后，用蘸渗透清洗剂布清洁零件，后涂显像剂。显像停留时间后检查零件检测透过显像剂渗透剂渗出。

水洗渗透剂含乳化剂允许水喷雾去除渗透剂。最常浸渍零件于渗透剂槽，但大零件可喷涂刷涂。零件完全覆盖渗透剂后置沥水板渗透停留时间，再送冲洗站粗水喷雾去除多余渗透剂。多余渗透剂去除后，零件置温风干燥器或柔和风扇前直到水去除。零件可置干显像剂槽涂覆显像剂，或剩余停留时间后检查。

乳化后渗透剂化学组成不含乳化剂(不像水洗渗透剂)。乳化后渗透剂涂覆方式类似，但水洗步骤前，乳化剂涂覆表面规定时间(乳化剂停留时间)去除多余渗透剂。乳化剂停留时间后，零件经水洗显像工艺同水洗渗透剂。乳化剂可为亲脂(油基)或亲水(水基)。

磁粉检测

磁粉检测用一个或多个磁场定位铁磁性材料表面和近表面不连续性。用于定位铁磁性材料表面和轻微亚表面不连续性或缺陷。磁化零件存在此类缺陷导致磁场即磁通离开零件。若磁粉涂覆此表面，磁通漏泄将其固定产生视觉指示。虽可用多种磁粉测试方法，但都依赖同一通用原理。故任何磁粉测试通过在零件产生磁场并将磁粉涂覆测试表面进行。

磁场可用永磁体或电磁体施加。用电磁体时，磁场仅通电时存在。磁场遇垂直磁场方向不连续性时，磁通线产生自身磁通漏泄场(图3)。极细有色铁磁粉(磁粉)涂覆零件表面时，颗粒被吸入不连续性，减小气隙，零件表面产生可见指示。磁粉可为干粉或悬浮液体溶液，可用显色染料或荧光染料着色(紫外/黑光下荧光)。

交流电(AC)或直流电(DC)均可用于感应磁场。AC因"趋肤效应"产生磁场在测试对象表面最强。AC也提供颗粒表面更大机动性，允许自由移动定位磁通漏泄区域，即使零件表面不规则。DC感应磁场穿透力更强，可检测近表面不连续性。

大多数现场检查用磁轭(图3)。电线圈绕中心芯，通电时产生磁场从芯经铰链腿延伸入零件。称纵向磁化，因磁通线从一腿流向另一腿。腿放置铁磁性零件通电磁轭时，磁场导入零件。因磁通线从一腿流向另一腿，可发现垂直连接两腿连线方向不连续性。为确保无指示遗漏，磁轭按图示位置用一次，再旋转90°用第二次。因所有电流含磁轭内仅磁场穿透零件，此应用称间接感应。

探针装置用直接感应，电流通过零件在腿周围产生圆周磁场(图3)。因探针间磁场垂直连接探针连线，可发现平行探针连线方向指示。同磁轭，做两次检查，第二次探针朝向比首次旋转90°。

电线圈用于产生纵向磁场。通电时电流在绕组周围产生磁场，结果磁通线定向通过线圈。因纵向场，置线圈中零件指示定向横向纵向场。

大多数卧式湿法机(台式)有线圈和一组通电可产生磁场的电极头，故称"湿法"。用荧光磁粉液体悬浮液。测试零件置电极头间，活动头移动使测试零件紧夹两头间，零件用浴液(含磁粉)润湿，磁粉流过零件时通电。因电流头至头流动磁场定向垂直电流90°，平行连接两头连线指示可见。此检查通常称"顶部照射"。

测试空心零件如管、管件，导电圆棒可置电极头间零件悬挂棒上(中心导体)(图3)。零件润湿浴液通电，电流通过中心导体而非零件。零件内外径可检查。同顶部照射，磁场垂直电流缠绕测试件，此技术可发现轴向沿零件长度指示。

磁粉检测优势：(i)经济，(ii)目视测试辅助，(iii)固定或便携设备，(iv)即时可重复结果，(v)有效检查技术，(vi)对比度或荧光耗材。局限：(i)被检零件须铁磁性，(ii)需大电流，(iii)仅检测表面和轻微亚表面缺陷，(iv)零件需退磁，(v)零件须清洁相对光滑，(vi)设备笨重沉重，(vii)通常需电源，(viii)涂层可掩盖指示，(ix)材料或零件磁导率影响结果。

涡流检测

涡流通过电磁感应产生。交流电施加导体(如铜线)时，导体内外产生磁场。磁场随交流电升至最大膨胀，随电流降至零塌缩。若另一导体置于此变化磁场近旁，第二导体感应电流。这些电流受材料性质影响：空隙、裂纹、晶粒尺寸变化、线圈与材料物理距离。这些电流在作为传感器第二线圈形成阻抗。实践中探头置零件表面，电子设备通过同一探头监测工件涡流。传感电路为发射线圈一部分。

涡流技术主要应用：表面或亚表面缺陷检测。技术敏感于材料导电率、磁导率、产品尺寸。任何导电材料置于交变磁场(典型10Hz-10MHz)产生涡流。交变磁场通常通过线圈通交流电产生。线圈可多形状、10-500匝。产品产生涡流幅值取决于导电率、磁导率、设置几何。材料或几何任何变化可被激励线圈检测为线圈阻抗变化。

最简单线圈含铁氧体棒一端绕数匝线置靠近被测产品表面。产品表面裂纹时涕流绕裂纹走更远，被阻抗变化检测(图4)。线圈也可成对用，称驱动对，此排列可差分连接。此法可增强"抬离"(探头离表面距离)信号。线圈也可变压器型配置，一线圈绕组为初级，一(或两)绕组用于次级。

检测涡流信号含振幅相位信息，可在CRT(阴极射线管)型显示器(通常非数字显示)显示。信号可显示为实际即绝对信号，或用适当电子仅显示信号变化。最佳结果在仅单一产品参数变化时达成，如裂纹存在。实践中涡流信号变化由成分、硬度、纹理、形状、导电率、磁导率、几何差异引起。某些情况下裂纹效应被其他参数变化隐藏导致不必要拒收。但可选线圈配置、尺寸、测试频率增强按需检测裂纹、导电率、金属损耗等。

调节测试频率可改变涡流穿透材料深度：频率越高穿透越浅。但频率越低对微小缺陷灵敏度越低。大线圈对表面粗糙度不敏感反之亦然。最新电子单元能宽范围线圈配置绝对或差分模式宽频率范围操作。单铁氧体芯绕组线圈通常用于单一或复杂形状组件表面裂纹测试。探头置组件"平衡"用电子单元控制。扫描探头跨组件表面可检测裂纹。

表面需自动扫描时单线圈绕组仅适用于抬离距离精确维持。通常差分线圈配置用于高速扫描系统，抬离效应、振动效应等可抵消至可接受程度。管、棒、线可用包绕线圈检测，通常一初级两次级差分连接线圈配置。

大多数涡流电子有相位显示，给操作员识别缺陷条件能力。许多情况下裂纹、抬离、其他参数信号可清晰识别。也有单元可同时两个或更多不同测试频率检查产品。这些单元允许电子抵消特定不需要效应改善缺陷检测。

涡流测试纯电气。线圈单元不需接触产品表面，故技术易自动化。大多数自动化系统针对机械处理简化简单几何组件。

涡流检测优势：(i)适用确定导电材料广泛条件：缺陷检测、成分、硬度、导电率、磁导率等，广泛工程金属，(ii)信息常以简单go/no-go术语提供，相位显示电子单元可获取更多产品信息，(iii)极紧凑便携单元可用，(iv)无耗材(探头有时可修)，(v)探头测试频率选择灵活适应不同应用，(vi)适合全自动化。劣势：(i)影响涡流响应宽参数范围意味所需材料特性信号(如裂纹)可被不需要参数(如硬度变化)掩盖，某些应用需仔细选探头电子，(ii)通常测试限制...[文本截断]

射线检测

射线检测方法用于检测多种不同材料和配置内部缺陷。电生成X射线、放射性同位素发射γ射线，为穿透辐射，差异吸收由其通过材料。厚度越大吸收越大。密度越大吸收越大。X射线和γ射线也像光一样，部分将照相胶片卤化银晶体转化为金属银，与到达胶片辐射强度成比例，形成潜影。可像普通照相胶片同样显影定影(图5)。

内部空隙材料测试：置被测对象于辐射源和胶片间。空隙显胶片上暗区(更多辐射到达胶片)，清晰背景上。原理对X射线和γ射线相同。

X射线照相穿透力由施加X射线管伏特数决定。钢约每英寸厚度1000伏。γ射线照相穿透力由同位素决定，各同位素不可改。铱192用于15-25mm厚钢，铯134用于20-265mm厚钢。X射线照相强度(因此曝光时间)由管阴极安培数决定。曝光时间通常毫安分钟表示。γ射线辐射强度供应同位素时设定。同位素辐射强度用贝克勒尔测量，随时间减少。衰减至一半居里量时间为半衰期，各同位素特征。如铱192半衰期74天，铯134为2.1年。

曝光因子为居里数和时间乘积，通常居里小时表示。同位素衰减须增加曝光时间。曝光周期变不经济时须更换同位素。因同位素持续发射辐射，非曝光时须置耗尽铀或类似致密屏蔽材料容器内，保护环境人员。

产生X射线或γ射线照相片：胶片包(封装于避光盒含胶片和增感屏，后者减少曝光时间)置靠被测对象表面。辐射源置被测对象另一侧某距离，辐射通过被测对象至胶片。曝光期后取出胶片、显影、干燥、透射光专用观片灯观察。需不同射线照相摄影附件：辐射监测仪、胶片标记、像质指示计、暗室设备等。暗室设备有多复杂度，含全自动处理单元。这些附件X射线和γ射线系统相同。也需胶片显影化学品等耗材。

射线照相近期发展允许"实时"诊断。如计算机断层成像产生大量重要信息，但这些方法可能仅适合调查目的，一般不用于生产质量控制。

工业射线照相涉及使测试对象暴露穿透辐射，辐射通过被检对象并记录介质置对象对面。较薄或低密度材料如铝，通常用电生成X射线；较厚或高密度材料，通常用γ辐射。γ辐射由衰变放射性材料发射，两最常用γ源为铱-192(Ir-192)和钴-60(Co-60)。Ir-192通常用15-25mm钢(视源居里强度)，Co-60因穿透力更强用较厚材料。记录介质可为工业X射线胶片或几种数字辐射探测器。两者辐射通过测试对象曝光介质，产生较暗区域(更多辐射通过零件)和较亮区域(较少辐射穿透)。若零件有空隙缺陷，更多辐射通过，胶片或探测器上形成较暗图像。

胶片射线照相用薄透明塑料一面或两面涂细溴化银层胶片。曝光辐射这些晶体发生反应，显影时允许转化为黑色金属银。显影过程此银"定影"于塑料，干燥成成品射线胶片。为可用胶片，胶片关注区须在特定密度(黑度)范围内，显示足够对比度和灵敏度以见关注不连续性。这些为辐射强度、源离胶片距离、被检零件厚度函数。任一参数不满足，需对该零件区域另曝光。

计算机射线照相为胶片和直接数字射线照相过渡技术。此技术用可重复使用柔性光激荧光板装入盒以类似传统胶片射线照相方式曝光。盒置激光读取器扫描转数字图像，耗1-5分钟。图像可上传计算机或其他电子媒体解读存储。计算机断层扫描用计算机重建物体横截面图像而非常规射线照相。计算机断层图像从多角度多视图重建。常规射线照相不从多角度曝光三角定位无法准确确定内部不连续性位置。计算机断层扫描计算机用平面每点多方向视图三角定位。

数字射线照相将通过物体辐射直接数字化为可计算机显示器显示图像。直接数字成像三主要技术：非晶硅、电荷耦合器件、互补金属氧化物半导体。这些图像秒级可查看分析，比计算机射线照相扫描时间短。处理速度增加因像素独特构造；排列也允许优于计算机射线照相和大多数胶片应用分辨率。

射线检测优势：(i)广泛材料适用，(ii)可检查内部结构错误、装配错位、对中不良，(iii)提供永久记录，(iv)有检查射线照片质量设备。局限：(i)需接触对象两面，(ii)不易检测平面缺陷，(iii)可检查厚度范围有限，(iv)检查灵敏度随测试对象厚度增加降低，(v)需相当技能解读射线照片，(vi)缺陷深度不易直接指示，(vii)X射线和γ射线对人体健康有害。

超声检测

超声技术用于声导材料内部和表面(特别是远表面)缺陷检测。原理某些方面类似回声测深。电荷施加压电晶体产生短超声脉冲，晶体以与厚度相关频率极短周期振动。缺陷检测中此频率通常1-6MHz(每秒一百万至六百万次)。此频率振动声波在均匀弹性材料(许多金属)中能传播相当距离衰减小。波传播速度与材料杨氏模量相关，为材料特征。如钢中速度5900m/s，水中1400m/s。

超声能量在空气中大幅衰减，固体传播束达界面(如缺陷、预留孔、后壁)反射大量能量方向等于入射角。接触测试振荡晶体装手持探头，施加被测材料表面。为促进晶体与试件小气隙能量传递，液层(称"耦合剂")通常油、水或油脂涂覆表面。晶体不连续振荡，短脉冲间歇静止。

压电材料不仅转换电脉冲为机械振荡，也转换机械振荡为电脉冲。故不仅声波发生器也是返回脉冲探测器。晶体静止时处于探测返回脉冲状态。脉冲穿过材料至界面反射回探头需有限时间。

超声检测标准信息呈现方式：阴极射线管，光斑从左向右水平移动代表逝去时间。数字化仪器LCD液晶平板屏原理差别不大。光斑移动速率使屏幕呈现水平线外观。系统电子同步：探头接收电脉冲瞬间光斑开始遍历屏幕。线上向上偏移(峰值)指示此发生。此峰值通常称初始脉冲。

基线完美水平时晶体静止。初始脉冲右侧任何峰值指示晶体接收来自材料一个或多个界面反射入射脉冲。因光斑极均匀速度移动屏幕面，超声脉冲极均匀速度通过材料，可校准屏幕水平线为绝对测量单位。校准块(产生已知距离晶体后壁反射)配合探伤仪可变控制，允许屏幕校准为距离单位，从而确定测试件返回脉冲来源。

故不仅可发现表面和后壁间缺陷，也可测量其表面下距离。设备正确校准重要，因其本身不能区分被测对象预期边界和非预期不连续性，操作员须识别每峰值来源。进而因脉冲形成束，也可确定缺陷平面位置。峰值高度(回波)大致与反射面面积成比例，但所有仪器有控制可减小或增大指示尺寸——可变灵敏度。不仅材料/空气界面反射部分束，也反射任何速度变化接合处，如焊缝钢/渣界面。

探测测试件所有面不仅发现三维缺陷测量深度，也可确定尺寸。二维(平面)缺陷也可发现，但不同于射线照相，最好入射束尽可能垂直撞击缺陷平面。为达此一些探头以角度引入束。此法检测管内外表面纵向缺陷。

屏幕指示解读需一定技能，特别是手持探头测试。技术极适合规则形状自动测试，用监测器——装入主设备电子装置，在迹线特定位置出现回波时提供电信号。此信号触发电平可变，可操作多种机械闸门和缺陷报警。计算机技术改进允许测试数据结果多种格式显示输出。

现代超声探伤仪全固态、电池供电、坚固耐用耐现场条件。因任何材料声速为该材料特征，可通过测定速度识别某些材料。例球墨铸铁确定石墨球化率百分比。

速度恒定时(宽范围钢中)，脉冲通过材料时间与厚度成正比。故正确校准仪器可单侧百分之一毫米精度测厚。此技术现极普遍使用。标准探伤仪发展为数字壁厚仪。同原理运行但用LED发光二极管或LCD液晶显示数字指示厚度绝对毫米值。设备易用但需审慎应用。

工业检测最常用两类声波：纵波(压缩波)和横波(剪切波)(图6)。纵波使零件原子沿声方向前后振动，横波使原子垂直(侧向)振动。横波速度约纵波一半。超声换能器(探头)将超声检测仪电脉冲转声波，再转换返回声波为电脉冲在数字或LCD屏显示视觉表征。机器正确校准，操作员可确定换能器至反射体距离，许多情况下经验丰富操作员可确定导致反射体不连续性类型。因超声不传播空气(空气分子原子太远无法传超声)，换能器面与零件表面间用液体或凝胶"耦合剂"允许声波传入零件。

直束检查用纵波探询测试件(右图)。声击中内部反射体，反射体声比零件后壁声更快返回换能器(因距换能器距离短)。结果屏幕显示。数字测厚仪用同过程，但输出显示数字数值读数而非屏幕呈现。

斜束检查用同类型换能器但安装角楔(称探头)设计以已知角度传声束入零件。最常用检查角度45°、60°、70°，角度从穿过零件厚度连线计算向上(非零件表面)。图6显示60°探头。若管辖规范规格未规定频率楔角，由操作员选充分检查被测零件组合。斜束检查中，换能器楔组合(称探头)前后移动朝向焊缝使声束通过焊缝全体积。同直束检查，大致垂直声束对齐反射体发声回换能器显示屏幕。

浸没法测试：零件浸水箱，水作耦合介质允许声束在换能器和零件间传播。超声检测仪装箱侧可移动平台(桥)可沿箱长移动。换能器旋转安装防水管底部可升降横移。桥和管移动允许换能器X、Y、Z三轴移动。所有移动方向齿轮驱动，换能器可在所有方向精确增量移动，旋转允许换能器定向使声束以所需角度入零件。圆形测试件常装动力滚轮，换能器沿长度移动时零件旋转，允许测试全圆周。多换能器可同时用执行多扫描。

透射法检查用两换能器，零件两侧各一(图6)。发射换能器发声通过零件，接收换能器收声。零件反射体导致到达接收器声量减少，屏幕呈现低振幅信号(屏幕高度降低)。

相控阵检查用多单元探头可单独激活。改变各单元激活时间，结果声束可导向，结果数据可组合形成代表被检零件切片视觉图像。

飞行时间衍射法用两换能器置焊缝对侧，换能器设特定距离。一换能器发射声波，另一作接收器。不同于其他斜束检查，换能器不前后移动朝向焊缝，沿焊缝长度移动换能器保持同距离焊缝。产生两声波：一沿零件表面换能器间传播，一以角度穿过焊缝再返回接收器。遇裂纹时，部分声从裂纹尖端衍射产生低强度声波可被接收单元拾取。放大并经计算机运行这些信号，缺陷尺寸位置可比常规超声检测方法更高精度确定。

超声波探伤优势：(i)可测10米厚度和长度，(ii)可确定缺陷位置、尺寸、类型，(iii)即时测试结果，(iv)便携，(v)极高灵敏度(如需)，(vi)可全自动化，(vii)仅需单面接触，(viii)无耗材需求。劣势：(i)无永久记录除非用复杂测试结果数据收集系统，(ii)操作员测试进行中可决定测试件是否缺陷，(iii)指示需解读，(iv)需相当技能程度...