百科：超声波探测

我们从新闻里听到某座大桥突然断裂，或者某高楼意外倒塌的不幸事件时有发生。其实，很多类似建筑物坍塌的重大事故，都是由某个不为人察觉的细节缺失所造成。比如，美国明尼苏达州的一座钢架桥突然塌了，事故发生在交通高峰时段，当时有大量的小汽车和大货车停留在桥面上，所以许多汽车连同车内的司机和乘客都掉进了密西西比河。事故最终导致上百人受伤，十多人失去了生命。事后调查发现：是因桥体某微小的金属部件无法承受重荷导致了这场事故。其实，不光是桥梁，普通的公路、铁轨、飞机等，都可能因为一个肉眼看不见的微小裂纹而造成严重的人员伤亡和经济损失。如果能提早发现安全隐患，这些灾难不就可以避免了吗？可喜的是，英国的科研人员已经发现了一种探测金属裂纹的新方法。
　　这种方法利用了声音发射原理。英国布里斯托尔大学（Bristol University）的工程师团队从研究回声开始。他们把数百种不同的超声波发送进物体，然后探听和研究这些声波反射回来的回声，从而辨别物体内是否存在细小的裂纹。如果单纯地采用线性超声波探测系统，那么发射出去什么频率的波，从物体反射回来的仍然应是那个频率的波，若在金属的中间有个裂缝，则无法从缝隙边缘反射回来的回声中确定这个缝隙到底有多大。但是，如果采用新的非线性超声波探测方法，发射一个频率的波，就可以得到不同频率的反射波，这就意味着从中能够真正听到物体内到底出现了什么状况。

　　目前该系统已经在空中客车A320上进行了机翼的局部测试。结果表明，利用这套新系统，能探测出铆钉孔周围正在形成的微小缝纹。而线性超声波探测系统就无法完成这个任务。这个技术不仅能帮助安全检查人员精确地评估飞机或者桥梁支撑材料的损耗程度，可以在它们老化之前就提前换上新的，而且这个技术还能帮助人们设计出更安全可靠的桥梁和飞机。不过，到目前为止，该套系统还只能探测铆钉孔周围的裂纹。