數字式超聲波探傷儀

超聲波在被檢測材料中傳播時,材料的聲學特性和內部組織的變化對超聲波的傳播產生一定的影響，通過對超聲波受影響程度和狀況的探測瞭解材料性能和結構變化的技術稱為超聲檢測。超聲檢測方法通常有穿透法、脈衝反射法、串列法等。

數字式超聲波探傷儀通常是對被測物體（比如工業材料、人體）發射超聲，然後利用其反射、多普勒效應、透射等來獲取被測物體內部的信息並處理成圖像。

超聲波探傷儀其中多普勒效應法是利用超聲在遇到運動的物體時發生的多普勒頻移效應來得出該物體的運動方向和速度等特性；透射法則是通過分析超聲穿透過被測物體之後的變化而得出物體的內部特性的，其應用還處於研製階段；這裏介紹的是目前應用最多的通過反射法來獲取物體內部特性信息的方法。

反射法是基於超聲在通過不同聲阻抗組織界面時會發生較強反射的原理工作的，正如我們所知道，聲波在從一種介質傳播到另外一種介質的時候在兩者之間的界面處會發生反射，而且介質之間的差別越大反射就會越大，所以我們可以對一個物體發射出穿透力強、能夠直線傳播的超聲波， 超聲波探傷儀 然後對反射回來的超聲波進行接收並根據這些反射回來的超聲波的先後、幅度等情況就可以判斷出這個組織中含有的各種介質的大小、分佈情況以及各種介質之間的對比差別程度等信息（其中反射回來的超聲波的先後可以反映出反射界面離探測表面的距離，幅度則可以反映出介質的大小、對比差別程度等特性），超聲波探傷儀從而判斷出該被測物體是否有異常。

在這個過程中就涉及到很多方面的內容，包括超聲波的產生、接收、信號轉換和處理等。其中產生超聲波的方法是通過電路產生激勵電信號傳給具有壓電效應的晶體（比如石英、硫酸鋰等），使其振動從而產生超聲波；而接收反射回來的超聲波的時候，這個壓電晶體又會受到反射回來的聲波的壓力而產生電信號並傳送給信號處理電路進行一系列的處理，超聲波探傷儀最後形成圖像供人們觀察判斷。

這裏根據圖像處理方法（也就是將得到的信號轉換成什麼形式的圖像）的種類又可以分為A型顯示、M型顯示、B型顯示、C型顯示、F型顯示等。

其中A型顯示是將接收到的超聲信號處理成波形圖像，根據波形的形狀可以看出被測物體裏面是否有異常和缺陷在那裏、有多大等， 超聲波探傷儀主要用於工業檢測；

M型顯示是將一條經過輝度處理的探測信息按時間順序展開形成一維的"空間多點運動時序圖"，適於觀察內部處於運動狀態的物體，超聲波探傷儀如運動的臟器、動脈血管等；

B型顯示是將並排很多條經過輝度處理的探測信息組合成的二維的、反映出被測物體內部斷層切面的"解剖圖像"（醫院裏使用的B超就是用這種原理做出來的），超聲波探傷儀適於觀察內部處於靜態的物體；

而C型、F型顯示現在用得比較少。

超聲波探傷儀檢測不但可以做到非常準確，而且相對其他檢測方法來説更為方便、快捷，也不會對檢測對象和操作者產生危害，所以受到了人們越來越普遍的歡迎，有着非常廣闊的發展前景。

(1) 檢測速度快，數字式超聲波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，數字式超聲波探傷儀對模擬信號進行高速數據採集、量化、計算和判別，其檢測精度可高於傳統儀器檢測結果。

(3)記錄和檔案檢測，數字式超聲波探傷儀可以提供檢測記錄直至缺陷圖像。

(4)可靠性高，穩定性好。數字式超聲波探傷儀可全面、客觀地採集和存儲數據，並對採集到的數據進行實時處理或後處理，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定性。可以實現的功能主要有：

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

b. 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；

c. 自由切換標尺；

d. 自動錄製探傷過程並可以進行動態回放；

e. 自動增益、回波包絡、峯值記憶功能；

f. 探傷參數可自動測試或預置；

g. 數字抑制，不影響增益和線性；

h. 多個獨立探傷通道，可自由輸入並存儲任意行業的探傷標準，現場探傷無需攜帶試塊；

i. 可自由存儲、回放波形及數據；

j. DAC、AVG曲線自動生成並可以分段製作，取樣點不受限制，並可進行修正與補償；

k. 自由輸入各行業標準；

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

m. 實時時鐘記錄:實時探傷日期、時間的跟蹤記錄，並存儲；

n. 增益補償：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。

數字式超聲波探傷儀

數字超聲波探傷儀具有操作簡單，質量可靠，性能卓越，使用壽命長，TFT液晶顯示屏等特點。廣泛地適應於各種條件艱苦的現場檢測、實驗室精密檢測、高分辨率的薄型材料測量、聲波衰減材料檢測和水浸探傷檢測系統。可用於檢測和測量各種材料內部缺陷及不連續性。

廣泛適用於各種焊接件、鑄件、鍛件等金屬材料檢測和混凝土等非金屬材料檢測，用户遍佈石油化工管道、核工業、壓力容器、航天、鐵路等重要領域。

儀器功能特點

◆ 超大測量範圍，可檢測0—14000mm以上的大型工件

◆ 方波脈衝發生器和尖脈衝發生器

◆ 高精度10位AD採樣使得缺陷定量更加準確

◆ 簡便焊縫檢測工具

彩色半跨距指示器 。可以在焊縫檢測中輕鬆識別各次反射對應的數據和跨距。

彩色座標網格指示器 可為各次反射數據段的Al 掃描動態更換顯示屏背景色。

曲率修正計算功能，能夠自動地計算缺陷深度、缺陷表面距離和缺陷聲程。

◆ 簡便缺陷定量工具

動態DAC/TCG曲線，可修正材料衰減和波形發散引起的距離/振幅變化，符合或超過了TCG 的工業要求。

智能 DGS（距離增益尺寸）曲線，可智能生成指定的等效參考缺陷尺寸曲線，測量窄頻探頭到參考缺陷距離。

ERS（等效參考缺陷尺寸）功能可自動計算測量門內任何回波的相應等效參考缺陷的直徑。

◆ B掃描選項

厚度模式B掃描功能可以清晰的展現被測物體的腐蝕狀態。

全聲程模式B掃描功能可以將缺陷在被測物體內的分佈狀況及當量進行直觀顯示。

◆ 超大容量的文件存儲與編輯

◆ 三種數據存儲格式可以選擇線性、網格或定製線性。

◆ 界面友好的PC軟件 ，自動生成檢測分析報告。

◆ 更多的簡便功能

實時（單次發射）TTL 輸出可以適應各種系統應用，可以實現聲、光和電時實報警和輸出。

◆ 四種任意選擇的波形保持模式 全部、標準、比較或包絡模式，獲得最佳的波形評估和比較。

◆ 三種可變的保持模式 可在包絡保持模式中選擇，對於即要掃描同時又要移動的被檢工件的工況，可以在視覺上幫助缺陷的檢測和評估。

◆ 波形的不同顏色對比 凍結參考波型比較與不同顏色的實時A 掃描進行比較，輕鬆解讀檢測結果。

性能指標

探測範圍：0～14000mm：(鋼縱波)。連續可調，最小步進值：0.1mm

材料聲速：100～20000m/s。連續可調。內置7個常用的材料聲速值

顯示延時：-5：～：3400μs

探頭延時：0：～：99.999μs

垂直線性誤差：≤2.5%

水平線性誤差：≤0.1%

靈敏度餘量：65dB：(200Φ2平底孔)

分辨力：42dB

動態範圍：≥36dB

電噪聲電平：8%

數據存儲：可存儲512個文件，單個文件最多可存儲30000個厚度值

電源：220V交直流兩用；大容量鋰電池，無記憶效應、連續工作8小時以上

環境温度：-25℃～：70℃

外型尺寸：230mm×150mm×45mm

重量：1.0kg（不含電池）

發射脈衝：

發射脈衝類型：方波、尖脈衝

脈衝重複頻率：25Hz：～：1500Hz，自動調節

發射強度：尖脈衝：強、中、弱

方波：脈衝寬度100～1000ns，發射電壓50～500V

工作方式：單、雙、透射

阻尼：50、75、150、500Ω

接收放大：

採樣頻率：基於硬件的實時採樣頻率，100MHz

增益：0.0：～：110.0dB。步進值：0.2、0.5、1.0、2.0、6.0dB、12.0dB

頻帶：0.4：～：25MHz，包括3個寬帶、8個窄帶

閘門：兩個獨立的閘門，覆蓋整個檢測範圍。可獨立測量，也可關聯測量

測量模式：脈衝回波/發射接收/透射

檢波方式：全波、負半波、正半波、射頻

抑制：0：～：90%：

單位：公制（mm）、英制（inch）

閾值報警：進波報警、失波報警、最小厚度報警、最大厚度報警。

顯示：

顯示屏：高清晰度TFT彩色液晶顯示屏；超大屏幕（130.56mm×96.96mm）

屏幕刷新率：高於70Hz：

顏色：4種顏色主題，適用於不同的光線要求

A掃描曲線，屏幕背景顏色可單獨定義

脈衝表現形式：彩色。可選：空心、實心。射頻顯示

控制與接口：

鍵盤：薄膜面板；防水、防塵、防油污、耐酸鹼、密封性強快捷鍵調節，A、B閘門控制選擇鍵，使得閘門調節非常方便

菜單：中文菜單，英文菜單

探頭接口：BNC：Q9探頭插座，：Lemo：00#探頭插座（可選）

RS232接口：RS232串行接口；可與計算機連接

波形文件：最多可存儲512套探傷報告（探傷報告）可存儲、調用、瀏覽、通訊、打印

B掃描圖片：可存儲B掃描結果（彩色圖像）

厚度文件：最多可存儲512個厚度數據庫文件，每個數據庫文件最多可記錄10,000個厚度值

(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，把連續變化的模擬信號變為數值信號。

(2)結構：全數方式、模擬數字混合

(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於軟件的支持程度。

市場上有些數字超聲波探傷儀不符合國家的相關標準。2005年國家頒佈最新標準《JB/T10061-1999：A型脈衝反射式超聲波探傷儀通用技術條件》。在這部新標準啓用的同時，還頒佈了《JJG746-2004超聲波探傷儀檢定規程》。國家首次對數字超聲波探傷儀的檢定規程作了詳細解釋。

由於超聲波探傷儀是一種十分專業的儀器，不是專業人員，根本無法瞭解這種儀器，所以很多造假者鑽了漏洞。國內一些廠家利用數字超聲波探傷可以作假的特點，大肆生產不合格產品。

如果您不具備專業檢測工具，以下簡單檢測方法可以幫您鑑別真偽：

1、在不連接探頭的狀態下，將增益調到最大，屏幕上的波形不能超過屏幕的10%，如果超過，此儀器不合格。

2、看垂直線性是否合格、方法

3、還有一些指標需要專用試塊。建議新儀器送到省級計量測試所去鑑定，以免上當。

4、價格極低。

使用不合格超聲波探傷儀的後果比較嚴重。由於超聲波無損檢測都是用在質量檢測或安全檢測，如發生質量事故甚至危及人身安全，您節省了一點錢買回的不合格儀器將會致您於非常不利的境遇。我們譴責那些製假者，請提高你們的技術開發水平，不要害人害己，如果真發生重大事故，也會使你們傾家蕩產，自陷囹圄。

隨着電子技術和軟件技術的進一步發展，數字式超聲波探傷儀有着廣闊的發展前景。相信不久的將來，更加先進的新一代數字智能化超聲探傷儀將逐步取代傳統的模擬探傷儀，以圖像顯示為主的探傷儀將會在工業檢驗中得到廣泛應用。

某些數字或智能儀器已具有簡單手動B掃描功能，能示意性地顯示被檢工件的斷面圖像。隨着技術的進步，將會有實用化帶有探頭位置信息輸入的B掃描和C掃描功能，甚至可在便攜式儀器上實現相控陣的B掃描和C掃描成像，使探傷結果像醫用B超一樣直觀可見。

超聲探傷缺陷定性歷來是一個疑難問題，主要依賴於探傷人員的經驗和分析判斷，準確性差。現代人工智能學科的發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，把大量已知缺陷的各種特徵量輸入樣品庫，使儀器接受人的經驗，並經過學習後而具備自動缺陷定性的能力。

1.超聲波探傷儀屬高精密電子設備，不能長時間存放潮濕、強磁場、腐蝕等環境。超聲波探傷儀顯示屏易碎部件，避免擠壓，碰撞。

2.使用柔軟乾淨的濕布清潔超聲波探傷儀表面，嚴禁用具有強溶解性的溶液擦拭(如酒精或其他化學稀釋劑)。

3.使用柔軟乾淨的濕布清潔超聲波探傷儀外殼。滄州歐譜探傷儀儀器不使用時，應放置在儀器箱內，存放在乾燥避光的室內。

4.不要試圖自行拆卸或改裝儀器，以免照成難以修復的故障。

5.超聲波探傷儀適用於實驗室和常規工業環境。沒有設計防水功能，不可用於水下探測。

超聲波探傷儀電池保養：

超聲波探傷儀的保養最重要的就是對超聲波探傷儀電池的保養。為保證電池的容量和使用壽命，請在出現以下情況時充電。

1.電量過低時應及時充電，過放電對電池有損傷。

2.儀器較長時間不使用時，應定期充電放電，一般1個月左右一次，以免過放電造成探傷儀電池壽命縮短。

3.每次充電應注意電源適配器上的指示燈，充電時為綠燈，當充電指示燈為紅燈時即為已充滿，可使用超聲波探傷儀工作。正常情況大約充電時間為4.5小時，最長充電所需時間為6小時 ^[1]  。