空气耦合超声C扫描检测技术应用讲解36页PPT
41、。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
空气耦合超声C扫描检测技术应用讲解
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
空气耦合超声检测技术
空气耦合超声检测技术你能想象有一种技术，就像空气里的超级侦探一样吗？这就是空气耦合超声检测技术啦。
这技术就像是给空气装上了一双透视眼。
普通的检测技术就像盲人摸象，只能看到局部，而空气耦合超声检测技术呢，它就像孙悟空的火眼金睛，透过空气这个“魔法幕布”，能把物体内部的情况看得一清二楚。
不管是微小的裂缝还是隐藏的缺陷，在它面前就像没穿衣服的小怪兽，无处遁形。
它的工作原理说起来可有趣了。
就好像是空气在当快递员，把超声这个“特殊包裹”准确无误地送到被检测物体那里。
然后这个“包裹”再把物体内部的信息带回来，简直比最敬业的快递员还靠谱。
这项技术在很多领域都是大明星呢。
在航空航天领域，那些飞机零件就像是娇贵的小公主，容不得一点瑕疵。
空气耦合超声检测技术就像守护公主的骑士，随时检查零件有没有“生病”。
要是没有它，飞机在天上飞就像踩着随时会爆的气球，多可怕呀。
在建筑行业，那些高楼大厦就像巨人，而空气耦合超声检测技术就是给巨人做体检的医生。
它能检查出建筑结构里有没有像蛀牙一样的小裂缝，要是没有它，高楼大厦可能就会像被白蚁蛀空的大树，说不定什么时候就倒了，那可就是超级大灾难啦。
而且这个技术还特别环保。
它不像有些检测技术，搞得像个大污染源一样。
它就像一个优雅的环保使者，轻轻地来，轻轻地走，只带走缺陷的消息，不留下任何污染的痕迹。
它的操作也不是那种特别复杂的，像是在玩一个高级但不难懂的游戏。
操作人员就像游戏玩家，只要掌握了基本的规则，就能轻松驾驭这个“空气侦探”，让它去完成各种检测任务。
不过呢，这个技术也有它调皮的一面。
有时候它可能会像个调皮的小孩，稍微有点干扰就会有点小脾气，检测结果可能会有一点点偏差。
但是只要好好哄一哄，把周围的环境整理得干干净净，它又能准确地工作啦。
空气耦合超声检测技术就像一个宝藏，不断地在各个领域挖掘出隐藏的秘密，帮助我们打造更安全、更可靠的世界。
有了它，就像在黑暗中有了一盏明灯，让我们能看清那些原本看不见的危险和隐患。
4.空气耦合超声检测技术
0
10
20 30 频率/MHz
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1.5 信号幅度 1 0.5 0
幅值 /V
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相关研究及其成果
空气耦合超声激励与接收技术（窄脉冲激励）
窄脉冲影响接收信号的主要参数
/ m V 回 波 峰 值 10 8
激励脉冲高度
z
n+1 vz i+1/2,k p
n+1/2 z i+1,k vx i+1,k-1/2
n+1
i+1/2,k-1/2 vz
x
i-1/2,k-1 i,k-1 i+1/2,k-1 i+1,k-1 n n n 1 / 2 pi 1/ 2,k 1/ 2 pi 1/ 2,k 1/ 2 n 1/ 2 离散点交叉配置 v v x x i , k 1 / 2 i ,k 1/ 2 0 x / t n 1 / 2 pin1/ 2,k 1/ 2 pin1/ 2,k 1/ 2 n 1/ 2 v z i 1/ 2,k v z i 1/ 2,k 0 z / t n 1 / 2 n 1 / 2 n 1 / 2 n 1 / 2 vx i 1/ 2,k 1/ 2 vx i,k 1/ 2 vz i 1/ 2,k vz i 1/ 2,k 1 n n 1 pi 1/ 2,k 1/ 2 pi 1/ 2,k 1/ 2 2 2 x / 0 c0 T z / 0 c0 t
X轴位移 /mm
换能器5周期激励时中轴面声压分布
Z轴位移 /mm
0 5 10 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 1 0.5 0
4.空气耦合超声检测技术
Filter& amplifier
Exciting source
FS
幅度
B1
B2
W1 W 2
Signal processing
Synchronizer
典型的穿透式空气耦合超声检测原理
常规水浸底波衰减法原理
时间
空气耦合超声检测技术的基本原理
常用的空气耦合超声检测方法
穿透法 空气耦合超声穿透式检测方法与常规超声穿透法类似，发 射换能器和接收换能器分别置于试件两侧。通常两换能器轴线 重合，与试件垂直。该方式也是空气耦合超声无损检测中应用 最普遍的一种。
F x x n n F Fi ,k 1 / 2 Fi ,k 1 / 2 z z n 1 / 2 1 / 2 Fin F Fi ,k ,k t t Fin 1 / 2,k Fin 1 / 2,k
n+1 n+1/2 vz i-1/2,k p i-1/2,k-1/2 vz i,k vx i,k-1/2 n+1/2
1 0.5 0 0
1.5 幅值 /V 1 0.5 0 1.5 1 0.5 0
信号幅度 0 .5 /μs 时间 1
窄脉冲的频率选择性
幅值 / V
1.5
10 .5 10 9 .5
x10
9 0
0.2 信号幅度 0.15 0.1 0.05
10
20 30 /MHz 频率
40
50
0
0.5 /μ s 时间
1
0
d(x)=0
d(z)=0
d(z)=0
z
1 3c d ( x) log 0 R 2
x
4
空气耦合超声系统介绍
高灵敏度空气耦合超声波检测系统日本探头株式会社（Japan Probe Co., Ltd）是具有30多年历史的专业生产超声波探头、超声波发射接收器和检测系统的厂家，日本探头株式会社（Japan Probe Co., Ltd）利用自己的高新技术和丰富经验，针对不能用耦合剂无损检测的方法研究，经过多年努力和发展，终于研制成称之为“高灵敏度非接触空气耦合超声波检测系统（Non-Contact Air Coupled Ultrasonic Testing简称NAUT）”。
NAUT可以广泛应用于以下材料检测：复合材料、锂离子电池、刹车垫，陶瓷材料、混凝土、木材、橡胶、塑料、泡沫以及其他不能使用耦合剂的材料。
1.1非接触式超声非接触式超声与常规超声检测类似，其最大的区别是非接触式超声不需要声耦合剂涂抹在待检测工件上，就能很好的将超声波从发射探头通过空气传播到待测工件中。
常用声耦合剂包括机油、胶体、水等，这些耦合剂需要清理，通常会使得整套系统变得笨重，使得工作场所变得很脏乱。
对于NAUT来说，周围环境空气就是其声耦合剂，高温低温工件及不适合用声耦合剂的工件也能进行超声波无损检测。
在研制此系统时，为了使超声波有效的发射到空气中，穿过检测工件，并将接收信号进行成像处理，必须解决三个问题：第一，研制声阻抗匹配层材料，实现探头和空气的最佳耦合；第二，研制超高功率发射接收，实现向空中发射高功率的超声波；第三，研制前置放大器，实现接收信号的低噪音增幅。
通过多年的努力，终于成功的研制成了“高灵敏度非接触空气耦合超声波检测系统（Non-Contact Air Coupled Ultrasonic Testing），打开了21世纪的超声无损检测的新纪元，我们将它命名为NAUT21，目前，NAUT21检测系统在复合材料、锂离子电池、刹车垫，陶瓷材料、混凝土、木材、橡胶、塑料以及其他材料的检测上得到了很好的应用。
现在广销日本、英国、韩国、美国、中国等国家，并受到客户的一致好评。
空气耦合超声C扫描检测技术应用讲解
二、空耦超声主要技术难点（续）
（3）电子系统强电、弱电量级相差10万倍到100万倍，干扰 非 常严重，屏蔽和放大难度大。
（4）对发射电源要求高。传统压电超声是单向脉冲激发。 正负方波>正负正弦波>单向方波>单向正弦波>单向脉冲
（5）分立的系统模块难匹配，一体化系统集成设计制造难 度大。
目录
1、空耦超声检测技术优势 2、空耦超声主要技术难点
脱粘处
实物图
C扫描图
铝合金板（厚3mm）
孔深 1mm
孔深 1.5mm
孔深 2mm
实物图
C扫描图
覆铜皮ABS板（厚6mm，其中铜皮厚0.08mm）
盲孔
打孔后
覆铜皮后
C扫描图
红木板（厚10mm）
实物图
C扫描图
展位号 B24
X轴扫描速度：0~500mm/s; Y轴步进：0.1~2mm。
空耦超声穿透式检测系统结构图
（2）斜入射法
发射探头和接收探头呈一定角度置于试件同侧，通过调 整入射角度，可在试件内产生纵波、横波、表面波和导波。 该方式主要用于密闭容器、大型试件的原位在线检测。
纵波或者横波
表面波
导波
（2）斜入射法（续）
空气耦合超声C扫描检测技术应用
孙中明 朱绪祥 沈宇平
苏州博昇科技有限公司
2015.5.30 珠海
目录
1、空耦超声检测技术优势
2、空耦超声主要技术难点 3、博昇科技商业化空耦超声检测系统 4、空耦超声主要检测方式及实现 5、空耦超声检测技术应用
一、空耦超声检测技术优势
3、博昇科技商业化空偶超声检测系统
4、空耦超声主要检测方式及实现 5、空耦超声检测技术应用
空气耦合式超声波检测技术应用
空气耦合式超声波检测技术应用超声波检测技术应用于多个领域之中，具有极其重要的意义。
但是因为本身的局限性，但是检测的可靠性、缺陷检出概率等受到一定的影响。
而空气耦合式超声波无损检测技术的出现，可以很好地改善超声波检测的缺陷，本文就此阐述空气耦合式超声波无损检测技术的发展。
标签：超声波；无损检测；空气耦合；发展引言：无损检测是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反应了一个国家的工业发展水平，其重要性已得到公认。
超声波无损检测在工业中的应用极为广泛，尤其是空气耦合式超声波无损检测技术因为其自身的特点，已经得到越来越多领域的认可。
1、超声波检测技术的发展超声检测技术的应用依赖于具体检测工件的检测工艺和方法，同时，超声检测还存在检测的可靠性，缺陷的定量、定性、定位以及缺陷检出概率、漏检率、检测结果重复率等问题，这些对超声检测仪器的研制提出了更高要求。
为克服传统接触式超声检测的不足，人们开始探索非接触式超声检测技术，提出了激光超声、电磁超声、空气耦合超声等。
其中空气耦合式超声波无损检测技术因其非接触、非侵入、完全无损的特点，特别是能够实现快速在线扫查，使该技术有着很好的应用前景。
为提高检测效率，发展了相控阵超声检测。
随着机械扫描超声成像技术的成熟，超声成像检测也得到飞速发展。
目前，超声检测仪器已明显向检测自动化、超声信号处理数字化、诊断智能化、多种成像技术的方向发展。
1.1检测自动化钢铁和机械行业已经广泛采用了自动超声检测设备和检测流水线，检测管材、线材或其他型材。
此外，各种专业检测仪器也不断涌现，如用于探测窄空间管道的遥控自动爬车，用于检测变速齿轮焊缝的自动超声检测系统等。
1.2超声信号处理数字化目前，超声信号处理已经广泛采用现代数字信号处理技术（如自适应算法、谱分离处理、小波分析等），既能有效滤除超声回波中夹杂的噪声，又能对检测缺陷的特有属性进行分析，极大的提高了超声检测的准确性。
1.3诊断智能化借助模式识别和人工神经网技术，既能智能识别超声检测中的缺陷类别，又能对检测结果的进行智能化评定，在一定程度上降低了人为因素影响，提高了检测结果的准确性。
空气耦合超声系统介绍
高灵敏度空气耦合超声波检测系统日本探头株式会社（Japan Probe Co., Ltd）是具有30多年历史的专业生产超声波探头、超声波发射接收器和检测系统的厂家，日本探头株式会社（Japan Probe Co., Ltd）利用自己的高新技术和丰富经验，针对不能用耦合剂无损检测的方法研究，经过多年努力和发展，终于研制成称之为“高灵敏度非接触空气耦合超声波检测系统（Non-Contact Air Coupled Ultrasonic Testing简称NAUT）”。
NAUT可以广泛应用于以下材料检测：复合材料、锂离子电池、刹车垫，陶瓷材料、混凝土、木材、橡胶、塑料、泡沫以及其他不能使用耦合剂的材料。
1.1非接触式超声非接触式超声与常规超声检测类似，其最大的区别是非接触式超声不需要声耦合剂涂抹在待检测工件上，就能很好的将超声波从发射探头通过空气传播到待测工件中。
常用声耦合剂包括机油、胶体、水等，这些耦合剂需要清理，通常会使得整套系统变得笨重，使得工作场所变得很脏乱。
对于NAUT来说，周围环境空气就是其声耦合剂，高温低温工件及不适合用声耦合剂的工件也能进行超声波无损检测。
在研制此系统时，为了使超声波有效的发射到空气中，穿过检测工件，并将接收信号进行成像处理，必须解决三个问题：第一，研制声阻抗匹配层材料，实现探头和空气的最佳耦合；第二，研制超高功率发射接收，实现向空中发射高功率的超声波；第三，研制前置放大器，实现接收信号的低噪音增幅。
通过多年的努力，终于成功的研制成了“高灵敏度非接触空气耦合超声波检测系统（Non-Contact Air Coupled Ultrasonic Testing），打开了21世纪的超声无损检测的新纪元，我们将它命名为NAUT21，目前，NAUT21检测系统在复合材料、锂离子电池、刹车垫，陶瓷材料、混凝土、木材、橡胶、塑料以及其他材料的检测上得到了很好的应用。
现在广销日本、英国、韩国、美国、中国等国家，并受到客户的一致好评。
超声波检测技术教学课件PPT
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三、超声波探伤方法
1. 脉冲反射法
超声波以持续极 短的时间发射脉冲到 被检试件内，根据反 射波来检测试件缺陷 的方法，称为脉冲反 射法。
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（1）缺陷回波法
• 根据仪器示波屏上显示的缺陷探伤图形进行判断 的探伤的方法。
缺陷回波法
（a）无缺陷 （b）有缺陷
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(b) 脉冲波
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3）按超声波的波形分类 • 可将超声波分为平面波、柱面波和球面波。
(a)平面波； (b)柱面波； (c)球面波
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4.超声场及其特征参量
• 充满超声波的空间或介质中超声振动所波及的质 点占据的范围叫超生场。
• 超声场的物理量:（1）声压 p （2）声阻抗Z （3）声强I
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5.超声波在介质中的传播特性
• 超声波的叠加、干涉和衍射 • 超声波的反射、折射和波形转换 • 超声波的衰减
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二、超声波检测设备
1.超声波检测仪
• 超声波检测仪是超声波检测的主体设备。 • 超声波检测仪的作用：产生电振荡并加于探头，使之
发射超声波，同时，还将探头送回的电信号进行滤波、 检波和放大等，并以一定的方式将检测结果显示出来， 人们以此获得检测工件内部有无缺陷及缺陷位置、大 小和性质等。
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超声波对车身点焊的检测方法：基于从焊接结构 的最后界面多重反射的检测,和零件连接处反射中 间回波。对于正确的焊点和有缺陷的焊点,从完整 厚度反射的回波系列的长度、信号衰减,以及中间 回波的幅值和位置之间是有差别的,从而可以鉴别 出缺陷的焊点。超声波束的有效直径应该等于融核 点的直径。
超声c扫描检测技术应用
超声C扫描检测技术应用1. 引言超声C扫描是一种非侵入性的医学检测技术，通过使用超声波来生成人体内部组织的实时图像。
它被广泛应用于医学诊断领域，尤其是在心脏、肝脏、乳腺等器官的检测中。
本文将介绍超声C扫描检测技术的原理、应用领域以及其在医学领域中的重要性。
2. 超声C扫描的原理超声C扫描利用超声波在不同组织结构间传播速度不同的特性，实现对组织结构的成像。
当超声波传播到组织间界面时，部分能量将被反射回来。
接收器捕获这些反射的超声波，并根据其时间和强度的变化来生成图像。
超声C扫描的原理基于声学的波动理论，其中声波的传播速度与组织的密度以及声阻抗有关。
声阻抗是指声波在不同介质中传播时所遇到的阻力。
不同组织结构的声阻抗差异使得超声波在组织间的传播速度发生改变，从而形成图像。
3. 超声C扫描的应用领域3.1 心脏超声C扫描在心脏检测中广泛应用。
它可以提供详细的心脏结构图像，并用于检测心脏病变和心脏功能。
超声C扫描可以检测心脏壁的运动情况、心脏瓣膜的异常以及心脏血流速度等指标，对心脏病的早期诊断和治疗起到了重要的作用。
3.2 肝脏超声C扫描也在肝脏检测中得到广泛应用。
它可以帮助医生评估肝脏的大小、密度和形状，并检测肝脏病变如肿瘤和脂肪堆积的情况。
此外，超声C扫描还可以用于引导肝脏穿刺活检，帮助医生定位准确的穿刺点，从而最大程度地减少创伤。
3.3 乳腺乳腺超声C扫描是一种无创的乳腺检测方法，被广泛用于乳腺肿块的筛查和评估。
与传统的乳腺X线摄影相比，超声C扫描不会产生辐射，并且对软组织结构的显示更为清晰。
它可以帮助医生区分囊性和实质性肿块，并评估乳腺肿块的性质，为进一步诊断和治疗提供依据。
4. 超声C扫描在医学领域中的重要性超声C扫描作为一种快速、非侵入性的检测方法，对医学领域具有重要意义。
首先，超声C扫描可以提供详细、准确的组织结构图像，帮助医生做出准确的诊断。
它可以检测和观察器官的形态和功能，帮助医生发现疾病的早期迹象，并进行有效治疗。
空气耦合超声检测技术
空气耦合超声检测技术嘿，朋友们！今天咱来聊聊空气耦合超声检测技术。
这玩意儿啊，就像是我们生活中的一位神奇小助手，默默地发挥着大作用呢！你想想看，空气耦合超声检测技术就好比是一个超级敏锐的小侦探。
它能透过空气这个媒介，去探测那些我们肉眼看不到的地方。
比如说，一些材料内部是不是有啥小毛病呀，有没有裂缝啊，或者是不是哪里不结实啦。
它都能给咱查得一清二楚。
这可太重要啦！就好像我们去买水果，得挑个没坏的吧。
空气耦合超声检测技术就是帮我们挑出好“水果”的那个厉害角色。
要是没有它，说不定我们就会用到有问题的材料，那后果可不堪设想呀！它的工作原理呢，其实也不难理解。
超声嘛，就像是小精灵一样，在空气中穿梭，然后和材料产生互动。
通过分析这些互动的信息，我们就能知道材料的情况啦。
这是不是很神奇？而且啊，空气耦合超声检测技术的应用那可广泛了去了。
在工业领域，它能给各种产品把关，确保质量过硬。
在科研领域呢，又能帮助科学家们探索更多的未知。
你说它牛不牛？再说说它的优点吧。
它不需要和检测物体直接接触，就像是隔空打牛一样厉害。
这样就不会对物体造成损伤，多好呀！而且它还很灵敏，一点点小问题都逃不过它的法眼。
你说这技术这么好，那它有没有什么局限性呢？嘿，当然有啦！就像人无完人一样嘛。
比如说，它在一些特别复杂的环境下可能就没那么好用了。
但这并不影响它的厉害呀！咱中国的科技发展这么快，空气耦合超声检测技术肯定也会不断进步的。
说不定以后它能变得更厉害，能检测更多的东西，能更准确地发现问题。
那时候，我们的生活不就更有保障了嘛！总之呢，空气耦合超声检测技术就是我们的好帮手，它在默默地为我们的生活和工作保驾护航。
我们可不能小瞧了它呀！让我们一起期待它未来能给我们带来更多的惊喜吧！。