1 引言

　　UT檢測技術(shù)作為工業(yè)上5大常規無(wú)損檢測技術(shù)之一，一直被人們廣泛地使用。在UT中長(cháng)期使用的是A型脈沖反射式超聲波探傷儀.

　　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分出缺陷波和其他各種類(lèi)型的波，其難度相當大，錯判、漏判現象時(shí)常發(fā)生，嚴重地阻礙了UT技術(shù)在更深層次上的應用。但隨著(zhù)電子技術(shù)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(shù)產(chǎn)生了革命性的變革，不僅能對超聲波信號進(jìn)行實(shí)時(shí)紀錄，甚至可以給出缺陷波的性質(zhì)。

　　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(lái)實(shí)現的。通常，首先要進(jìn)行的處理是去除信號中的噪聲，其次是將已經(jīng)去除噪聲的信號進(jìn)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(xiàn)等。超聲信號經(jīng)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(shí)間和位置變化的超聲波形進(jìn)行適當處理，得出進(jìn)一步控制探傷系統的結論，進(jìn)而設置有關(guān)參數或將處理結果波形、圖形等在屏幕上顯示、打印出來(lái)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(diǎn)

　　與傳統探傷儀相比，有以下優(yōu)點(diǎn):

　　(1)檢測速度快數字化超聲探傷儀一般都可自動(dòng)檢測、計算、記錄，有些還能自動(dòng)進(jìn)行深度補償和自動(dòng)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(jìn)行高速數據采集、量化、計算和判別，其檢測精度可高于傳統儀器檢測結果。

　　(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，穩定性好數字化超聲探傷儀可全面、客觀(guān)地采集和存儲數據，并對采集到的數據進(jìn)行實(shí)時(shí)處理或后處理，對信號進(jìn)行時(shí)域、頻域或圖像分析，還可通過(guò)模式識別對工件質(zhì)量進(jìn)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�？梢詫�(shí)現的功能主要有：

　　a. 自動(dòng)校準：自動(dòng)測試探頭的“零點(diǎn)”、“K值”、“前沿”及材料的“聲速”;

　　b. 自動(dòng)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(dòng)錄制探傷過(guò)程并可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)回放;

　　e. 自動(dòng)增益、回波包絡(luò )、峰值記憶功能;

　　f. 探傷參數可自動(dòng)測試或預置;

　　g. 數字抑制，不影響增益和線(xiàn)性;

　　h. 多個(gè)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(chǎng)探傷無(wú)需攜帶試塊;

　　i. 可自由存儲、回放波形及數據;

　　j. DAC、AVG曲線(xiàn)自動(dòng)生成并可以分段制作，取樣點(diǎn)不受限制，并可進(jìn)行修正與補償;

　　k. 自由輸入各行業(yè)標準;

　　l. 與計算機通訊,實(shí)現計算機數據管理,并可導出Excel格式、A4紙張的探傷報告;

　　m. 實(shí)時(shí)時(shí)鐘記錄:實(shí)時(shí)探傷日期、時(shí)間的跟蹤記錄，并存儲;

　　n. 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(jìn)行修正;

　　所述以上功能都是模擬超聲探傷儀無(wú)法實(shí)現的。

　　4 數字化超聲探傷儀的主要技術(shù)問(wèn)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(zhù)電子技術(shù)和軟件的進(jìn)一步發(fā)展，數字化超聲探傷儀有著(zhù)廣闊的發(fā)展前景。相信在不久的將來(lái)，以圖像顯示為主的探傷儀將會(huì )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(jiǎn)單的手動(dòng)及掃描功能，能示意性地顯示被檢工件的斷面圖像。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，我們可在便攜式儀器上實(shí)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(guān)可見(jiàn)。

　　缺陷定性歷來(lái)是UT檢測的一個(gè)疑難問(wèn)題，現代人工智能學(xué)科的發(fā)展為實(shí)現儀器自動(dòng)缺陷定性提供了可能，運用模式識別技術(shù)和專(zhuān)家系統，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(jīng)驗，并經(jīng)過(guò)學(xué)習后而具備自動(dòng)缺陷定性的能力。