超声检测数控水浸扫描系统与缺陷分类研究
利用水浸式超声探伤方法判定靶材用高纯铝内部缺陷
利用水浸式超声探伤方法判定靶材用高纯铝内部缺陷白永冰【摘要】靶材制造对5N5原材料的内部缺陷控制有着很高的要求,无论是靶材制造中的母材和散热背板的Bonding焊接、还是5N5超高纯铝靶材原料的熔炼提纯生产,都提出了内部缺陷的控制要求.目前水浸式超声探伤C扫描系统(C-Scan)在这方面越来越广地被应用,本文主要从设备的软硬件功能差异、性能指标及稳定性、关键参数设定等对最终的检测结果的影响,结合探伤工件的不同(包括材料、组织、晶粒大小、取向、表面粗糙度、探伤深度等)需要选择的超声探头、频率带宽、波形、增益范围、扫查速度、水层厚度,A扫、B扫的辅助应用对利用水浸式超声探伤技术判定高纯铝材料中的缺陷的方法加以讨论.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】3页(P10-12)【关键词】超声波;高纯铝;缺陷;C-SCAN;晶粒;回波;聚焦探头【作者】白永冰【作者单位】新疆众和股份有限公司,新疆乌鲁木齐 830013【正文语种】中文【中图分类】TF8211 超声探伤技术的基本原理超声探伤是无损检测技术中应用最为广泛的一种方法，相比于X射线探伤，涡流探伤、磁粉、渗透等方法来讲，其具有对人体与环境无害、灵敏度高、适用材料种类多等优点。
超声检测简称UT，主要利用超声波在材料中传播的特性来对材料中的不连续（即缺陷）进行判定，超声波是一种很强的能量，其在材料中传播时会有一定的损失，当它在传播过程中遇到缺陷时（可以是气孔、夹渣、裂纹等）声阻抗发生了改变。
（Z为声阻抗、ρ为材料密度、C为材料声速，r为声压反射率）不同声阻抗具有不同的声压透射率和反射率的特性，因此根据透射率或反射率改变的大小，就会有相应的反射波产生，而同时伴随着能量的损失，底波回波幅度会降低，这是超声波无损探伤的一个基本原理。
超声检测设备又分为便携式手探设备和水浸式自动扫查设备，便携式手探设备的特点是成本低，方便灵活，可以对异形工件进行探伤，但工作量大，易受不同操作人员的力度，手法等影响，精度及稳定性差。
自动缺陷分类系统在超声扫描显微镜中的应用
吼■函皿 （ 总第 １２ ９ 期）
测 试 测量 技 术 与 设 备
电 子 工 业 董 用 设 蚤
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品批 量 的要 求 。 因此如 何快 速进 行 缺 陷分类 成 为工 艺线 上必 须解 决 的大 问题 。 而缺 陷 自动 分类 系统 可 以对缺 陷进 行 自动 分类 ， 少缺 陷分 析 时 间 ， 减 以及
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关键 词 ： 声 扫描 显 微镜 ； 陷；自动分 类 超 缺
中 图 分 类 号 ： Ｐ ９ Ｔ ３１ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１０ —５ ７ ２ １ ） １０ ０ —４ ０ ４４ ０ （０ ０ —０ １ １ ０
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陷的 尺 寸 （ 就 是 相 位 图 像 中 的 红 色 区 域 ） 否 超 也 是
超声波重难点缺陷检测技术研究
超声波重难点缺陷检测技术研究超声波检测技术是一种广泛应用于工程领域的非损伤检测方法，具有可靠性高、灵敏度高、分辨率高等优点，因此在工业生产、航空航天、电力、化工等各行业得到了广泛的应用。
其中，超声波重难点缺陷检测技术是一种重要的超声波检测技术，其可以对重要的缺陷如焊缝中的裂纹、腐蚀等进行准确、高效的检测。
超声波重难点缺陷检测技术的基本原理是：在材料内部引入超声波，并通过利用超声波与材料内部缺陷的反射和折射作用产生的变化来检测出缺陷的存在。
在实际应用中，超声波重难点缺陷检测技术需要解决以下几个瓶颈问题：一、检测深度问题一般情况下，超声波重难点缺陷检测技术只能检测材料表面下几十毫米到几百毫米的区域，而实际应用中，往往需要检测更深的缺陷，因此这就需要技术人员采用一些特殊的装置，如多通道印迹头和涡流检测头等进行检测。
二、检测灵敏度问题由于缺陷的类型和特性不同，超声波检测中缺陷反射信号的强度和形状也会不同，因此需要进行复杂的信号分析，而且还需要引入一些先进的算法才能够实现高精度、高灵敏度的检测。
三、材料的复杂性问题由于材料的复杂性和多样性，导致超声波重难点缺陷检测技术在实际应用中会遇到许多挑战。
例如，当材料有大量的均匀孔时，会导致超声波信号发生混叠，从而难以实现准确的检测；当材料具有弯曲、异形表面时，会导致超声波的传播路径不稳定，从而导致检测的精度降低。
尽管这些挑战存在，但超声波重难点缺陷检测技术在实际应用中仍然具有很高的价值和重要性。
因此，随着科学技术的发展和应用需求的不断增长，超声波重难点缺陷检测技术在未来将会有更广泛的应用前景。
总的来说，超声波重难点缺陷检测技术是一种高精度、高灵敏度的非损伤检测技术，其应用范围广泛，适用于航空航天、电力、化工等多个领域，但其在实际应用中仍然面临着一些技术瓶颈，需要不断的技术创新和应用研究来提高其检测精度和可靠性。
水浸超声C扫描系统在等离子喷涂靶材缺陷检测中的应用
水浸超声C扫描系统在等离子喷涂靶材缺陷检测中的应用张科;陈钦忠;李强【摘要】通过控制等离子喷涂工艺,在靶材涂层内部分别人为制备孔洞、密度分布不均匀两种典型缺陷,并进行水浸超声C扫描成像及波形分析.结果表明:检测结果与人工设计缺陷基本相符,验证了水浸超声C扫描系统用于检测等离子喷涂靶材缺陷具有足够的灵敏度及可靠性,这对于喷涂靶材产品的质量控制具有重要意义.%By controlling the plasma spraying process,artificial hole defect and density non-uniform defect were prepared respectively in the interior of the target coating.The water immersion ultrasonic C-scan was used to carry out the defect imaging and waveform analysis.The results show that the testing results agreed well with the artificial defects,thus validating the water immersion ultrasonic C-scan detection had enough defect sensitivity and reliability for production detection of plasma spraying target.This method shows great value for the quality control of spraying target products.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2017(053)002【总页数】5页(P105-109)【关键词】等离子喷涂靶材;水浸超声C扫描;缺陷检测;孔洞;密度不均匀【作者】张科;陈钦忠;李强【作者单位】福州大学材料科学与工程学院,福州350116;福建阿石创新材料股份有限公司,福州350200;福州大学材料科学与工程学院,福州350116【正文语种】中文【中图分类】O426.9随着真空溅射镀膜的兴起和快速发展，旋转管状溅射靶材的需求大量增加，例如硅铝合金旋转靶材是在不锈钢基管上等离子喷涂沉积大约13 mm厚的硅铝合金涂层，要求硅铝合金涂层中无大的孔洞，且密度均匀，否则可能会引起靶材在溅射镀膜过程中发生溅射成膜不均匀、异常放电等问题。
超声波检测中对缺陷的定性分析
超声波检测中对缺陷的定性分析超声波检测技术中评定缺陷的三大关键内容是：缺陷的定位、定量和定性。
目前，超声波检测技术中对缺陷的定位和定量的研究已比较成熟，然而对缺陷的性质却很少进行评定（超声波检测标准中要求对缺陷进行定位和定量评定，但对缺陷的定性评定由于较困难而未作要求）。
这是由于缺陷对超声波的反射特性取决于缺陷的取向、几何形状、相对于超声波传播方向的长度和厚度、缺陷表面的粗糙度、缺陷的内含物以及缺陷的性质和种类等诸多因素而难以准确定性。
在实际检测中，由于难以判明缺陷的性质，往往会对一些含有非危险性缺陷的产品进行返修而造成浪费，同时也会忽视一些产品中含有的危险性缺陷（如裂纹），导致其服役过程中存在安全隐患。
这样，就使得在超声波检测中对缺陷的定性分析显得尤为重要[1]。
1 缺陷的定性分析根据超声波的基础理论知识，结合在超声波实践检测工作中对缺陷的定性分析方面的经验体会，认为超声波检测中常用的缺陷定性评定方法主要有以下几种。
1.1 波形判断法目前，超声波检测中应用最广泛的是A型显示脉冲检测仪，通过长期的超声波检测实践及对材料、制造工艺的充分了解，通过对检测中发现的缺陷进行解剖、分析、验证，以积累经验，可以从显示屏上显示的缺陷回波的静态和动态波形，起波速度，回波前沿的陡峭程度与回波后沿的下降斜度，波峰形状，回波占宽，移动探头时缺陷回波的波幅、位置、数量及包络形状，多次反射底波的次数与波幅的下降规律，底波高度的损失情况等等；再根据缺陷在被检工作中的位置，分布状况，缺陷的当量大小，延伸情况，结合具体的材料特点、工艺及超声波的基础理论知识作出综合判断，达到较准确地评估缺陷的性质或种类。
以下是一些焊缝中常见缺陷的回波特征。
1）气孔气孔的回波起波速度快，波幅较低，用探头围绕该缺陷检测时可发现其回波具有点状缺陷的特点，无延伸长度。
2）夹渣夹渣的回波位置无规律，波形较紊乱，移动探头时回波波形变化相对迟缓，反射率较低，起波速度较慢，波峰较园钝，后沿斜率不大，回波占宽较大，当探头声束改变对其延伸方向的垂直度时，波幅变化不太显著，回波表现为形状不规则的长条形缺陷特征。
《齿轮缺陷水浸超声检测技术的研究》
《齿轮缺陷水浸超声检测技术的研究》摘要：齿轮作为传动装置的重要组成部分，其可靠性和质量直接影响整个设备的性能和寿命。
传统的齿轮缺陷检测方法主要依赖肉眼或常规无损检测技术，但对于一些隐藏性缺陷和复杂环境下的检测效果并不理想。
本文旨在研究水浸超声检测技术在齿轮缺陷检测中的应用，以提高齿轮的检测效率和准确性。
一、引言随着工业技术的不断发展，齿轮作为传动系统中的关键部件，其质量和性能要求日益提高。
齿轮的缺陷不仅影响其传动效率，还可能导致整个设备的故障。
因此，对齿轮进行准确、高效的缺陷检测变得尤为重要。
传统的检测方法往往存在效率低下、漏检率高、无法检测复杂环境下的缺陷等问题。
因此，研究新型的齿轮缺陷检测技术，尤其是水浸超声检测技术，对于提高齿轮的检测质量和效率具有重要意义。
二、水浸超声检测技术原理水浸超声检测技术是一种将超声波探头浸入水中，通过水的传递来检测物体内部缺陷的无损检测方法。
该技术利用超声波在介质中的传播特性，当超声波遇到缺陷时会产生反射、散射或模式转换等现象，通过接收和分析这些信号，可以判断缺陷的存在和性质。
在齿轮缺陷检测中，水浸超声检测技术能够有效地检测出齿轮表面的裂纹、气孔、夹杂等缺陷。
三、齿轮缺陷水浸超声检测技术的实现1. 检测系统搭建：构建包括水浸超声波探头、超声发生器、信号处理系统和显示器等设备的检测系统。
2. 参数设置：根据齿轮的材料和尺寸，设置合适的超声波频率、声程和增益等参数。
3. 检测过程：将超声波探头浸入水中，对准齿轮表面进行扫描，同时记录反射信号。
4. 数据分析：通过信号处理系统对反射信号进行分析，判断齿轮是否存在缺陷及缺陷的性质和位置。
四、实验与结果分析1. 实验设计：选取具有不同类型和程度缺陷的齿轮作为实验对象，进行水浸超声检测实验。
2. 实验结果：通过水浸超声检测技术，成功检测出齿轮表面的裂纹、气孔等缺陷，并准确判断了缺陷的性质和位置。
3. 结果分析：与传统的检测方法相比，水浸超声检测技术在齿轮缺陷检测中具有更高的效率和准确性，能够有效提高齿轮的可靠性和使用寿命。
《齿轮缺陷水浸超声检测技术的研究》
《齿轮缺陷水浸超声检测技术的研究》摘要：随着制造业的不断发展，齿轮作为机械设备中的重要传动元件，其质量和性能对设备运行的稳定性具有重要影响。
本文针对齿轮缺陷的检测问题，重点研究了水浸超声检测技术在齿轮缺陷检测中的应用，分析了该技术的原理、优势及实际应用中的关键技术问题，为齿轮缺陷的精确、高效检测提供了理论依据和技术支持。
一、引言齿轮作为传动装置的核心部件，其制造和运行过程中的缺陷会对整个机械系统的性能和寿命产生重大影响。
因此，对齿轮缺陷的检测技术提出了更高的要求。
传统的齿轮缺陷检测方法主要依靠人工目视检查和破坏性检测，这些方法存在效率低、精度差、对齿轮造成二次损伤等缺点。
随着无损检测技术的发展，水浸超声检测技术因其高精度、高效率、非破坏性的特点，在齿轮缺陷检测中得到了广泛应用。
二、水浸超声检测技术原理及优势水浸超声检测技术是通过将超声波探头浸入液体中，利用声波在液体中的传播特性对被检物体进行检测的方法。
在齿轮缺陷检测中，将超声波探头浸入水中，声波通过水介质传播到齿轮表面，当声波遇到齿轮表面的缺陷时，会发生反射、折射等现象，这些信息被探头接收并处理后，即可判断出齿轮的缺陷情况。
该技术相比传统检测方法具有以下优势：1. 非接触式检测，不会对齿轮造成二次损伤；2. 检测速度快，效率高；3. 检测精度高，能够发现微小缺陷；4. 可实现自动化检测，减轻人工劳动强度。
三、齿轮缺陷水浸超声检测的关键技术1. 探头选择与配置：选择合适的超声波探头是水浸超声检测的关键。
探头的频率、晶片尺寸、形状等参数需要根据齿轮的材质、尺寸和缺陷类型进行选择和配置。
2. 耦合剂的选择：为了使声波更好地传播到齿轮表面，需要使用合适的耦合剂。
耦合剂应具有良好的透声性和稳定性，同时不易挥发和干燥。
3. 信号处理与分析：接收到的超声波信号需要经过处理和分析才能判断出齿轮的缺陷情况。
这包括信号的滤波、放大、数字化以及缺陷的识别和定位等。
4. 检测工艺的优化：根据实际检测需求，不断优化检测工艺，如调整检测速度、提高信噪比等，以提高检测效率和精度。
水浸超声扫描检测系统的设计
水浸超声扫描检测系统的设计
弹体内部装填火药，是由整体铸造和切削技术加工成型。
由于制造水平的局限性，弹体可能会出现划痕、气孔、分层等缺陷。
因此，研制一套水浸超声扫描检测系统对弹体的大批量生产进行实时评估，不仅能够提高生产的质量，更重要的是能够消除安全隐患，具有重要意义。
本课题以超声无损检测为基础，根据弹体标准样件的结构特点和缺陷类型，采用了超声底波回波法和超声缺陷反射回波法的多探头在线检测方法，设计了四通道超声处理系统。
系统具有超声发射接收、限幅、压控放大、双峰检波、闸门控制和峰值保持等功能。
开发了基于ISA总线的超声数据采集卡，以EPM9560为逻辑控制核心，对超声处理系统进行控制，并将采集到的数据存储到FIFO中。
利用WinDriver开发了采集卡驱动程序，采用SC303F步进仿形控制器对机械系统运行进行编程控制。
开发了基于VisualC++ 6.0的超声在线处理软件，能够对超声数据采集卡进行参数设置，通过闸门控制、滑动平均滤波和阈值法对缺陷信号进行处理、显示，并对检测结果进行保存打印。
针对系统特定的工作环境，提出了一系列抗干扰措施，效果明显。
利用本系统对工厂大批量产品进行了在线检测，性能良好。
最后，对本系统的进一步扩展提出了可行的建议。
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超声检测数控水浸扫描系统与缺陷分类研究自动化超声水浸检测技术是实现智能化超声检测的一种有效手段,对提高超声检测的效率和质量具有重要意义。
研制高速度、高精度的超声水浸数控扫描系统可以提高超声检测自动化水平。
超声检测缺陷的分类是超声检测技术中的一个难题,设计、制作带人工缺陷的试样,采集并处理试验数据,对提取特征值、实现缺陷分类具有指导意义。
本课题根据超声检测水浸扫描系统对数控扫描平台的要求和水浸扫描自身的特点,设计了框架式扫描系统。
快速扫描轴采用交流伺服电机驱动滚珠丝杠结构,步进轴和探头定位轴采用步进电机驱动滚珠丝杠结构,使探头扫描速度达到300mm/s,扫描精度达到
0.02mm/p。
为了保证系统设计的可靠性,优化结构设计,选择了主要零部件的类型和参数,在PRO/E中建立模型,将模型导入虚拟样机分析软件ADAMS中,对模型进行完整的参数设置后进行运动仿真,并且对模型进行运动学、动力学分析。
在缺陷分类方面,设计并制作了模拟气孔、夹杂、裂纹缺陷的人工试样。
建立由CTS-4020数字超声探伤仪、US4020计算机通讯与数据处理软件、基于
VC++6.0的.dat格式数据存储软件、天工IPC800A工业计算机、超声检测探头等组成的超声缺陷信号采集系统。
使用超声信号采集系统对人工试样进行信号采集,运用基于小波分解的神经网络方法进行了分类研究,分类准确率较高,为超声检测缺陷定性评价奠定了良好的基础。