02 超声怎么“看见”内部 · 脉冲回波与 A/B 扫

脉冲回波法

知道了超声波会在界面上反射（上一章），就能搭出探伤最核心的方法——脉冲回波法：探头先发出一个极短的超声脉冲，然后立刻「竖起耳朵」听有没有回波传回来。

发一下，听回声

整个过程就两步，和蝙蝠用回声定位、轮船用声呐测水深是一个道理：

1. 探头发出一个超声脉冲，它钻进钢轨里向下传播；
2. 脉冲遇到反射面（钢轨底面、或内部缺陷）就弹回来，探头接收到回波。

关键在于回波回来得早还是晚：缺陷越浅，回波回来得越早；缺陷越深，回波回来得越晚。

时间，就是深度

超声波在钢里的速度是固定的（纵波约 5900 m/s）。既然速度固定，那么「回波用了多长时间回来」就唯一对应「反射面在多深的地方」。换算公式是：

其中 $v$ 是声速，$\Delta t$ 是回波往返的时间差。除以 2，是因为声波要「下去 + 上来」走两趟，而我们要的只是单程深度。

下面这块屏幕就是探头「听」到的信号——拖动滑块改变缺陷深度，看缺陷回波怎么随之移动：

你会发现：缺陷越深，红色回波越往右（回来得越晚）；而蓝色底波始终钉在轨高对应的位置不动。这正是探伤判读的基础——横轴的位置，直接读出深度。