本文中使用的试验装置
在诸如《GB/T11345 焊缝无损检测 超声检测技术、检测等级和评定》以及《NB/T47013 承压设备无损检测 第3部分：超声检测》等标准中，针对检测时的母材温度、仪器校准与实际检测时的环境温度差作出了规定。
相关规定如下：
为何标准中设定了这些与温度相关的规定呢？今天，让我们一同来探究这些规定背后的缘由。
1、温度对钢材超声波衰减程度的影响
研究表明，随着温度的升高，钢材晶粒度会增大，超声波在钢中的衰减程度（主要是散射衰减）会明显增加。
散射衰减严重时，被散射的超声波会沿着复杂的路径传播到探头，在仪器屏幕上形成杂乱的噪声信号（俗称草状回波），造成信噪比下降，检测灵敏度降低。
图1 增益值（dB）随温度（℃）的变化曲线（低碳钢）
图1是厚度25mm低碳钢钢板，随着温度升高，底波达到80%时的仪器增益（dB）值，可以看出，温度在30℃~60℃之间时，dB值比较稳定，超过60℃后，dB值较快增加。
这个实验结果从一定程度上解释了为什么标准GB/T11345中将检测时焊缝及母材温度规定为0℃~60℃，因为在这个温度范围下，铁素体类钢材表现为低超声波衰减。
2、温度对材料声速的影响引起横波折射角(K值)的变化
温度除了对钢材的超声波衰减程度有影响外，温度的变化还会使材料声速发生改变，而材料声速作为超声波检测的重要声学指标，他的变化会引起多个检测工艺参数的变化，最终导致我们对缺陷定位、定量的不准确。
下面，我们主要来看一看在钢焊缝检测时温度对横波斜探头角度的影响：
我们知道，钢中横波的产生机理为：探头晶片发出纵波，经斜探头的有机玻璃楔块倾斜入射至有机玻璃—钢界面时产生折射，进而获得在钢中斜入射的横波S，钢中的横波折射角由折射定律（公式1）决定：
从上式可以看出，横波折射角βs与αL、CL1、CS2有关，其中αL为有机玻璃斜楔自然角度固定不变，CL1和CS2会随着温度变化，变化规律如图2。
图2 声速随温度的变化曲线
图2可以看出，在-10℃—40℃范围内，钢与有机玻璃的声速都随温度上升而下降，但其下降趋势有较大差异，钢中的横波声速随温度变化很小，而有机玻璃中的纵波声速随温度变化很大，根据公式（1）可知，这种变化会使得钢中横波折射角发生改变（如图3）。
图3 钢中横波折射角随温度的变化
可见，温度对斜探头角度有明显的影响，因此标准中规定：检测系统设置和校准与实际检测温度之差应控制在15℃之内。
除上述两点外，温度还会对超声场的近场区长度以及波束指向性产生影响。这些影响因素都会给检测结果带来不确定性，所以我们在进行检测时，切不可忽视温度的影响。
总结
温度在30℃~60℃之间时，钢材超声衰减程度稳定；超过60℃后，衰减程度较快增加，表现为高衰减性。斜探头K值随着温度升高而增大，且K值越大，随温度的变化更剧烈
