于 波,段 剑,王浩全

(1.山东非金属材料研究所,济南 250031;2.中北大学,太原 030051)

超声成像无损检测是自动控制、数字信号处理等多种技术相融合的典型应用。它利用传感器技术,通过计算机控制检测设备,进行自动检测,最后利用软件实现缺陷图像的实时显示与处理[1]。是实现缺陷定位、定量和定性,以及无损评价的关键技术之一。

1 C扫描成像原理

超声C扫描是一种沿垂直于声束横断面的二维扫描方式,显示被测试样的横断面状况。C扫描可以通过数控扫描系统,运用插补原理实现各种轨迹的扫描。在自动检测中,通常采用水浸聚焦探头进行水浸扫描。C扫描在新型复合材料、电器开关触头和集成电路等检测中显示出了一定的优越性[1-2]。

在C扫描检测中,需要在记录某一点缺陷有无的同时记录这一点的坐标。进行检测时,换能器在步进电机或人工带动下进行迂回运动,每行进一步,发射/接收超声信号一次。电脉冲激励的超声脉冲通过耦合剂进入试件,如试件中无缺陷,它可一直传播到试件的底面。如果底面光滑且平行于探测面,按照反射原理,超声脉冲被底面反射而返回换能器,换能器将返回的声脉冲转变为电脉冲,经A/D转换传入计算机。将每一点所提取到的超声回波信号特征量以彩色或灰度的形式表现出来,于是便得到C扫描图像[3-4]。

2 成像系统的总体设计

整个检测系统由主机部分、组合探头装置、机械装置、从机部分、超声波发射接收电路和信号采集等部分组成(图1)。……