數字化超聲探傷儀的優(yōu)點

 ——數字化超聲探傷儀在UT探傷中的應用

1 引 言

UT檢測技術作為工業(yè)上5大常規(guī)無損檢測技術之一,，一直被人們廣泛地使用,。在UT中長期使用的是A型脈沖反射式超聲波探傷儀,，其電路方框圖如圖1所示[1],。

此種儀器顯示器顯示的是電脈沖信號,，探傷人員要從這些信號中區(qū)分出缺陷波和其他各種類型的波,，其難度相當大,，錯判,、漏判現象時常發(fā)生，嚴重地阻礙了UT技術在更深層次上的應用,。但隨著電子技術的發(fā)展,，其成果在UT業(yè)中的被廣泛應用，一種數字化超聲探傷儀應運而生,，他使UT技術產生了革命性的變革,，不僅能對超聲波信號進行實時紀錄，甚至可以給出缺陷波的性質,。

2 數字化超聲探傷儀的工作原理

與A型脈沖式探傷儀不同,，數字化探傷儀在電路上有重大改變，其電路方框圖如圖2所示[2],。數字信號處理是在計算機中用程序來實現的,。通常，首先要進行的處理是去除信號中的噪聲,，其次是將已經去除噪聲的信號進行UT檢測所需的處理,，包括增益控制、衰減補償,、求信號包路線等,。超聲信號經接收部分放大后，由模數轉換器變?yōu)閿底中盘杺鹘o電腦,，換能器的位置可受電腦控制或由人工操作,，由轉換器將位置變?yōu)閿底謧鹘o電腦。電腦再把隨時間和位置變化的超聲波形進行適當處理,，得出進一步控制探傷系統(tǒng)的結論,，進而設置有關參數或將處理結果波形、圖形等在屏幕上顯示,、打印出來或給出光,、聲識別及報警信號。

3 數字化超聲探傷儀的優(yōu)點與傳統(tǒng)探傷儀相比,，有以下優(yōu)點:

（1）檢測速度快 數字化超聲探傷儀一般都可自動檢測,、計算、記錄,，有些還能自動進行深度補償和自動設置靈敏度,，因此檢測速度快、效率高,。

（2）檢測精度高 數字化超聲探傷儀對模擬信號進行高速數據采集,、量化、計算和判別,，其檢測精度可高于傳統(tǒng)儀器檢測結果,。

（3）記錄和檔案檢測 數字化超聲探傷儀可以提供檢測記錄直至缺陷圖像,。

（4）可靠性高,，穩(wěn)定性好 數字化超聲探傷儀可全面,、客觀地采集和存儲數據，并對采集到的數據進行實時處理或后處理,，對信號進行時域,、頻域或圖像分析，還可通過模式識別對工件質量進行分級,，減少了人為因素的影響,，提高了檢索的可靠性和穩(wěn)定性?？梢詫崿F的功能主要有：

1,、自動校準：自動測試探頭的“零點”、“K值”,、“前沿”及材料的“聲速”,；

2、自動顯示缺陷回波位置如：深度d,、水平p,、距離s、波幅,、當量dB,、孔徑ф值；

3,、自由切換標尺,；

4、自動錄制探傷過程并可以進行動態(tài)回放,；

5,、自動增益、回波包絡,、峰值記憶功能,；

6、探傷參數可自動測試或預置,；

7,、數字抑制，不影響增益和線性,；

8,、多個獨立探傷通道，可自由輸入并存儲任意行業(yè)的探傷標準,，現場探傷無需攜帶試塊,；

9,、可自由存儲、回放波形及數據,；

10,、DAC、AVG曲線自動生成并可以分段制作,，取樣點不受限制,，并可進行修正與補償；

11,、自由輸入各行業(yè)標準,；

12、與計算機通訊,實現計算機數據管理,并可導出Excel格式,、A4紙張的探傷報告,；

13、實時時鐘記錄:實時探傷日期,、時間的跟蹤記錄,，并存儲；

14,、增益補償：對表面粗糙度,、曲面、厚工件遠距離探傷等因素造成的Db衰減可進行修正,；所述以上功能都是模擬超聲探傷儀無法實現的,。

4 數字化超聲探傷儀的主要技術問題

（1）模數轉換器（ADC） ADC是探傷儀的超聲信號輸入電腦的必由之路，把連續(xù)變化的模擬信號變?yōu)閿抵敌盘枴?/p>

（2）結構 目前,，有全數方式和模擬數字混合 2種,。

（3）軟件 數字化超聲探傷儀在軟件方面是多種多樣的，探傷儀的成敗在很大程度上取決于軟件的支持程度,。

5 數字化超聲探傷儀的發(fā)展前景

隨著電子技術和軟件的進一步發(fā)展,，數字化超聲探傷儀有著廣闊的發(fā)展前景。相信在不久的將來,，以圖像顯示為主的探傷儀將會在工業(yè)檢驗中得到廣泛應用,。

目前，某些數字化超聲探傷儀已具有簡單的手動及掃描功能,，能示意性地顯示被檢工件的斷面圖像,。隨著技術的進步，我們可在便攜式儀器上實現相控陣的B掃描和C掃描成像,，使探傷結果像醫(yī)用B超一樣直觀可見,。

缺陷定性歷來是UT檢測的一個疑難問題，現代人工智能學科的發(fā)展為實現儀器自動缺陷定性提供了可能,，運用模式識別技術和專家系統(tǒng),，把大量已知缺陷的各種特征量輸入樣本庫,，使儀器接受人的經驗，并經過學習后而具備自動缺陷定性的能力,。