2. 斜探头横波探伤
斜探头横波探伤的定位方法不像直探头纵波探伤那样只用单一的声程定位，而有声程定位、水平定位和深度定位之分。同时，为使定位计算方便，通常将斜探头入射点作为声程原点，并经零位校正后，声程原点与时间轴零位相一致。这样，有机玻璃中一段纵波声程移在零位左边，零位右边的时间轴刻度直接表示了工件中反射体的声程、水平距或深度距离，读数方便。图3–17为用斜探头横波进行焊缝探伤的示例。
图3–17 焊缝中缺陷的定位方法
由图可知，所谓声程定位，即示波屏上显示的缺陷波前沿所对应的时间轴刻度，表示了缺陷距入射点的斜声程W；水平定位则表示缺陷距入射点的水平距离x；深度定位则表示缺陷距探测面的深度y。虽然它们确定缺陷位置的方法有所区别，但实际上经过简单的三角关系计算，可以很方便地进行相互换算。
直射声束定位时有：
(3–3)
或
(3–4)
一次反射声束定位时有：
(3–5)
式中：t为工件厚度，为斜探头折射角。
斜探头横波探伤时，时间轴比例的调整方法和零位校准也因其定位方法的不同，可利用各种对比试块上的基准反射面进行调节。例如，利用薄板试块端面、半圆试块的圆弧面、IIW2试块的圆弧面、IIW试块圆弧面、横孔试块上横孔、平板试块直角棱边、三角试块平底面等等都可以作为时间轴比例的调节基准，它们的调节方法将在焊缝探伤中作进一步介绍。
二、超声波探伤定量方法的分类及特点
超声波检测定量方法(即对缺陷的评价方法)大致有以下几种：
1. 当量法
当量法常用于小于声束直径缺陷的定量，用缺陷的当量直径或当量面积表示缺陷的大小，所谓当量法系指在一定的探测条件下，用某种规则的人工缺陷反射体尺寸来表征工件中实际缺陷相对尺寸的一种定量方法。它认为在相同的探测条件下(包括灵敏度、耦合损失、材质衰减等)，工件中某一声程上的缺陷返回声压(声能或声压反射率)与同声程的试块上规则人工反射体的返回声压相等(回波幅度一样高)时，则此试块人工孔的直径或面积就是该缺陷当量直径或当量面积。依照人工反射体类型的不同，缺陷当量可由平底孔、长横孔、短横孔、球孔、平底槽规则反射体尺寸表示。
(1) 试块人工反射体比较法 该方法是较为原始的方法，它利用大量的不同测距、不同人工缺陷孔径的试块，用以与工件中实际缺陷相比较、当缺陷声程与某一试块人工孔缺陷声程相同，且相同探测条件下二者回波也相等时，则认为人工缺陷的孔径就是该缺陷的当量直径。由于实际生产中要探测的工件材料种类甚多，尺寸和形状与试块也不尽相同，因此，很难用对比试块逐一加以比较。再则，要保证用试块所求得的缺陷当量精度，势必要求有大量的不同声程、不同孔径规格的人工试块，这给使用和携带带来许多不便。目前，人工试块比较法已用得较少。
(2) AVG法 以有限尺寸晶片辐射的活塞波声压方程为基础，利用反射体标准化声程A和相对缺陷尺寸G与其回波高度(或dB值)之间具有的规律性变化而建立起来的当量测定法叫做AVG法。其中利用缺陷相对于基准反射体(大平底面或试块人工孔)反射率的dB差来确定缺陷当量的方法就称为反射率计算法，它是其他AVG法的基础。当量计算尺运算法、AVG图解法和AVG面板曲线定量法都是AVG法的具体化和运算工具，它们的应用都有一些特定条件和局限性，具体用法我们将在锻件和焊缝探伤中详细介绍。
2. 探头相对运动法
缺陷当量测量方法是发以缺陷最高回波作为定量基准的，探头找到缺陷最高回波后就不再移动。而探头相对运动法是当探头相对工件时，以所发现的缺陷回波高度控制在某一高度范围内的探头运动距离来表示缺陷延伸度的一种方法。此探头移动距离也叫做缺陷指示延伸度(或指示长度)，它与缺陷尺寸相比也有不同的误差，且随测定方法的不同而不同。其中常用的有探头移动法中的相对灵敏法和绝对灵敏度法；端点法中的探头转动法等。这些方法也将在以后有关章节中介绍。
3. 波高法表示
(1) 缺陷回波高度表示法 在确定的探测条件下，缺陷尺寸越大反射声压越强，对垂直线性良好的仪器来说，缺陷回波高度与声压成正比，因此，缺陷的大小可用波高值来表示。
绝对值法以规定探测灵敏度下所得到的缺陷波高毫米数表示其回波高度，不同示波屏探伤仪所得的缺陷波高不能相互比较。
相对值法是将上述缺陷波高值与示波屏垂直满刻度相比，所得的百分数为缺陷波高相对值，不同示波屏探伤仪所得的缺陷波高相对值可以相比较。
波高区域法将缺陷回波高度划分若干区域，并按标准规定描绘在示波屏前的面板上。
(2) 缺陷相对于底面回波高度表示法 Fhttp://www.ndt88.com/B法，将测得工件中缺陷最高回波F与此时所得工件底面回波B相比，所得百分数即为Fhttp://www.ndt88.com/B，见图3–18所示。此法对具有相同投影面积而稍有倾斜角度、形状不同缺陷有相近似的Fhttp://www.ndt88.com/B值。
Fhttp://www.ndt88.com/BG法，将测得工件中缺陷最高回波F与工件完好部位底面回波BG相比，所得百分数即为Fhttp://www.ndt88.com/BG，见图3–19所示。
图3–18 Fhttp://www.ndt88.com/B法 图3–19 Fhttp://www.ndt88.com/BG法
Fhttp://www.ndt88.com/BF法，将测得工件中缺陷最高回波F与同声程平底面试块底面回波BF相比，所得百分数即为Fhttp://www.ndt88.com/BF，见图3–20所示。
上述缺陷回波相对于波面回波高度之比的表示法不能给出直观性的缺陷量值概念，只能大致表示缺陷的严重程度。一般来说，比值越大，缺陷越严重；比值越小，缺陷越不严重。
无论是缺陷波高表示法还是缺陷波高相对于底面波高表示法，它们的数值与实际缺陷大小之间没有规律性的对应关系，也就是说，同样缺陷波高值或缺陷相对于底面波高百分比数，与缺陷的实际大小可能相差几倍，甚至几十倍。其原因是由于探测灵敏度、仪器调整度、缺陷声程、探头尺寸、底面形状等均会引起底面回波高度的变化。比如，探测灵敏度越高，Fhttp://www.ndt88.com/B值就越大。
因此为了便于对缺陷回波高度作定量处理，在此引入基准波高H，这样当基准波高H确定后，缺陷波高和缺陷相对于底面波高百分比数均可用分贝值来表示。即有：
，或 (3–6)
，或 (3–7)
(3–8)
式中：H为基准波高，可自行设定，如取垂直满幅度的20%、40%、50%、或80%等，F为缺陷波高；B为底面波高。
缺陷回波F高于基准波H时， 为正值；反之，当F低于H时， 为负值；缺陷回波F高于底面回波B时， 为正值；反之，F低于B时， 为负值；同理，Fhttp://www.ndt88.com/BG或Fhttp://www.ndt88.com/BF之间dB差的正负号的确定与上述相同。
三、探测灵敏度的校准
1. 探测灵敏度校准基准
校准探测灵敏度时，应按有关标准要求或技术规定，选择合适的基准反射体和基准波高，然后再按标准或技术要求进行调节。
(1) 基准反射体
基准反射体可以是标准中明确规定的一定尺寸人工缺陷的试块，也可以是按照技术要求所选定的有人工缺陷的试块，如JB1152–81标准中的CSK–IIA和CSK–IIIA试块，锻件探伤中常用STB–G或CS–2系列中的平底孔试块，也可直接利用工件完好部位的大平底面或试块大平底人为调节探测灵敏度的基准反射体。
(2) 基准高度
基准高度H是人为规定的相对比较基准，如示波屏垂直满幅度的50%、80%等。与探测灵敏度相应的人工试块基准反射体回波高度应与所确定的基准高度相同，以探测灵敏度检出的缺陷波高dB数应是与此基准波高相比较后用衰减器得到的结果，F高于H， 为正；F低于H， 为负值。
2. 探测灵敏度的调节
探测灵敏度的一般调节方法是：先将探头置于校准基准上，调节增益使基准反射体最高回波达基准高度，根据计算所得调节基准与探测灵敏度基准之间dB差，再用衰减器使基准反射体回波增益该dB数，达到所需探测灵敏度。
四、探头在工件表面的扫查方式
探头在工件表面的扫查方式，以探头在工件探测面上的相对位置和运动轨迹来表示，探头的运动过程就是工件被检部位受到声束(主要是主声束)扫查的过程。扫查方式多种多样，没有一定的限制，其选择原则有两条：一是保证工件的整个被检区域有足够的声束覆盖，避免漏检；二是探头的移动应使其入射声束可能与工件中缺陷反射面垂直，以便获得最佳检测效果，常见的扫查方式有：
1. 直探头纵波探测扫查方式
(1) 全面扫查 全面扫查就是探头在整个探测面上无一遗漏地循序移动，要求相邻扫查间距水大于探头的直径，常用于要求较高的工件探伤，例如，规定检测的缺陷尺寸小于探头晶片尺寸时，需要全面扫查。全面扫查种类有：
① 周向或横向扫查 探头在轴类或圆筒类零件圆周上移动，可称为周向扫查。此时探头声束轴线与工件半径方向一致。故又可称为径向扫查，如图3–21中探头A。为确保近表面缺陷不漏检，即使实心轴类也应在全圆周上探测。
对于平板形或非圆工件，上述扫查方式可称为横向扫查。
② 纵向或轴向扫查 探头在轴类或圆筒类工件端面上移动时，可称为轴向扫查，如图3–21中的探头B，在平板或非圆工件端面上移动时就称为纵向扫查。
(2) 局部扫查 局部扫查就是探头在整个探测面上按规定要求有一定间距地规则移动、相邻扫查线的间距往往大于探头直径。这种扫查方式常用于要求不太高的工件探伤，例如钢板探伤等。局部扫查又可分为：
① 直线扫查 探头在平板类工件的探测面上以一定的间距作直线移动或斜直线移动，如图3–22和图3–23所示。
② 格子线扫查 探头按预先划好的格子线(格子线间距由有关标准规定)先循一个方向作直线移动，然后再转90°，沿与原方向垂直的方向作直线移动，如图3–24所示。
③点扫查 点扫查时探头不作移动，仅作跳跃式地与工件指定点接触，或者不作定点(等间距)接触，而根据需要在适当部位上抽验，作为一种粗略的探测，发现问题后再在其周围作扩大检查，如图3–25所示。
2. 斜探头横波探伤的扫查方式
在轴类或圆筒类工件的外圆探测面上，斜探头也可以象上述直探头一样作周向扫查和沿轴向移动扫查，但斜探头更多的是用于对焊缝的扫查，其相对于焊缝的扫查方式有以下几种：
(1) 前后扫查和左右扫查 探头移动方向与被检焊缝中心线垂直的扫查称为前后扫查(如图3–26所示)；探头移动方向与被检焊缝中心线平行的扫查称为左右扫查(如图3–27所示)
图3–21 探头在实心轴上的扫查方式 图3–22 直线扫查
图3–23 斜直线扫查 图3–24 格子线扫查
图3–25 点扫查
图3–26 前后扫查 图3–27 左右扫查
(2) W形扫查和斜平行扫查 探头扫查轨迹呈“W”形，故称为W扫查，它是前后扫查与左右扫查两者结合的实用方式(如图3–28所示)。
在探头的声束轴线与焊缝中心线保持5°～10°的夹角情况下，探头在平行焊缝中心线方向移动，这种扫查方式称为斜平行扫查(如图3–29所示)，主要用以发现焊缝中的横向缺陷。
图3–28 W形扫查 图3–29 斜平行扫查
(3) 定点转动和摆动扫查 以斜探头入射点为转动中心的扫查称为定点转动扫查(如图3–30所示)，此时声束轴线与波检部位焊缝中心线之交角随探头的转动而变化，可用于测定缺陷形状。
摆动扫查就是斜探头围绕某一摆动中心作10°～15°的摆动，以防止某此方向性缺陷的漏检，并有利于测定缺陷形状，如图3–31所示。
图3–30 定点转动扫查 图3–31 摆动扫查
(4) 串列扫查和交叉扫查 为发现某些单斜探头不易发现的缺陷，可采用两个斜探头(一发一收)的串列扫查方式和交叉扫查方式来进行弥补。串列扫查可有多种形式，常用的有两探头前后串列扫查和两探头相对移动的串列扫查，分别见图3–32和图3–33所示。
图3–32 前后串列扫查 图3–33 相对移动串列扫查
前者有利于发现厚焊缝和厚锻件中与探测垂直的裂缝，后者有利于发现板材中与探测面平行的缺陷。
交叉扫查见图3–34所示，有利于发现有方向性的缺陷。
图3–34 交叉扫查
