超声检测新技术及其进展

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医用超声技术的最新进展

医用超声技术的最新进展

医用超声技术的最新进展超声波诊疗技术是一种照像学技术,随着医学科技的快速发展,它的应用范围也越来越广泛。

近年来,随着数字化与人工智能技术的进步,医用超声技术得到了快速发展。

一、智能超声波诊断技术智能超声波诊断技术可以利用大数据和人工智能技术,将人类经验知识纳入到模型中,通过模型的学习和训练,来精确分析出疾病的发生和进展情况。

这种技术极大地提高了超声波诊断的精度和效率。

二、三维打印技术在医用超声成像中的应用三维打印技术已成为医学科技领域的一项重要技术,尤其是在手术模拟、外科器械制作和医学教育等方面,取得了一系列的成功应用。

近年来,三维打印技术在医用超声成像中的应用也逐渐受到了关注。

医疗往往需要对人体内部进行定位、操控和导航,超声成像技术的三维打印应用则可以更加直观地呈现患者的解剖结构和病变情况,大大提高了精准手术的成功率。

三、超仿真技术在医学教育中的应用超声波诊疗技术在临床应用中具有广泛的应用前景,但学习和掌握这技术往往需要大量的人力和物力资源。

近年来,超声波仿真技术的发展,极大地提高了医学教育的质量和效率。

传统的医学教育模式中,学生采用静态的图表和视频等资料,无法真正体验到患者身体内部的实际情况。

而超声波仿真技术则可以模拟出人体内部的情况,使学生可以体验到真实的医疗场景,对超声波诊疗技术的掌握程度得到大大提高。

四、特殊人群的超声波诊疗技术随着医学科技的不断发展,特殊人群的超声波诊疗技术也得到了长足的发展。

如,孕妇的产前诊断技术,儿童的神经系统诊断技术等等,这些技术将可以保证这些特殊人群的健康和安全。

五、结语总体来说,医用超声技术在人工智能、三维打印、超声波仿真等新技术的带动下,取得了长足的发展。

未来,随着科技的不断进步和创新,医学超声波技术将更加得到广泛的应用和深入的研究,为人类的健康事业做出更加重要的贡献。

超声新技术评价左室舒张功能的研究进展

超声新技术评价左室舒张功能的研究进展

ultrasonic technique
左室舒张功能异常与心衰的关系日益受到临床医师的关注。 美国心脏病学院论坛主席Michael Wolk在2004年的会议中提 出了关于心衰的新观点…,指出不伴有收缩功能障碍的舒张性 心衰的治疗具有重要的临床意义,对左室舒张功能异常的评价 可指导患者临床治疗和评估患者预后。超声心动图作为一种 简便、无创、重复性高的检查手段,已广泛应用于临床左室舒张 功能的检测。随着超声新技术的不断发展,超声心动图对左室 舒张功能的评价也日益完善,本文就目前发展的各项超声新技 术以及其临床应用做简要综述。 一、彩色M型超声心动图 彩色M型超声心动图是传统M型超声心动图与血流多普 勒技术的结合,具有较高的时间和速度分辨率等优点,可以展 现左室内时间一空间分布的血流图谱。左室内血流播散速度 (VP)是指频谱中左室心底到心尖血流播散最大速度的斜率, Vp与左室充盈具有良好的相关性,可作为评价左室舒张功能 的一项新指标。舒张早期心室内压力迅速降低,强大的压力阶 差将心房内的血液吸到心室,心室内压力下降的越快,压力阶 差越大,血液从瓣13流到心尖的速度也越快;而左室舒张功能 异常时,血流传播速度就减慢。Garcia等B1提出,正常人Vp值 大于45 cm/s,当出现舒张功能低下时,则Vp值小于45
・472・
-综
述・
超声新技术评价左室舒张功能的研究进展
逢博(综述) 摘 要
李国杰(审校)
准确测量左室舒张功能对心衰患者具有重要临床意义。超声心动图能够无创、准确评价左室的舒张功
能,已在l临床获得广泛应用。现对近年来评价左室舒张功能的超声新技术进行综述。
关键词
超声心动描记术;心室舒张功能,左;超声新技术
在临床上,直接通过心导管测量左室等容延迟常数可作为定量 评价左室舒张功能的金标准。Nishihara等口1研究发现,Vp与 该常数的相关性很好(r=一0.76),表明vp可以不受左室前、

超声新技术评估心房颤动患者心室结构和功能的应用进展

超声新技术评估心房颤动患者心室结构和功能的应用进展

·综述·心房颤动(以下简称房颤)是最常见的室上性心律失常,我国35岁以上的房颤患者超过487万例,其中75岁以上老年人患病率约3%[1]。

既往研究[2]表明,房颤不仅可对左房结构和功能产生较大影响,同时也会损害心室结构和功能。

因此,准确、有效地评估房颤患者心室结构和功能变化具有十分重要的临床意义。

本文就经食管超声心动图(transesophageal echocardiography ,TEE )、实时三维超声心动图(real-time three-dimensional echocardiography ,RT-3DE )、斑点追踪超声心动图(speckle tracking echocardiography ,STE )和超声心肌做功技术评估房颤患者心室结构和功能的应用进展进行综述。

一、与房颤相关的心室结构和功能改变由于房颤患者长期不能有效地控制心室率,肾素-血管紧张素系统及交感神经系统被激活,心肌细胞结构发生异常,进而导致心室重构。

包括电重构和结构重构,其中心室结构重构主要表现为心肌纤维化及心腔扩大[3]。

房颤引起患者心脏泵血功能减退,左室结构发生改变,最终导致左室功能减低,且左室纤维化程度越高,其死亡率也越高[4]。

与左室壁相比,右室壁更薄,房颤导致心室超负荷代偿,其协调性和代偿能力均减弱,容量负荷持续增大,最终造成右室扩大及功能减低。

二、超声新技术评估房颤患者心室结构和功能的应用进展(一)TEE 评估房颤患者心室结构和功能经胸超声心动图成像受多种因素干扰,而TEE 检查更贴近心脏、干扰更少,可更清晰地显示心室结构。

TEE 评估房颤患者心室结构和功能的常用指标包括:心室舒张末期容积、心室基金项目:国家自然科学基金项目(82071926);重庆医科大学附属第二医院卓越创新临床研究项目(2022ZYLCYJ002)作者单位:400010重庆市,重庆医科大学附属第二医院超声科超声分子影像重庆市重点实验室通讯作者:刘丹妮,*******************超声新技术评估心房颤动患者心室结构和功能的应用进展黄璇冉海涛刘丹妮摘要心房颤动(以下简称房颤)是最常见的室上性心律失常,不仅影响心房功能,还会导致心室结构和功能异常,因此早期准确地评估房颤患者心室结构和功能变化对治疗方案制定及预后评估均具有重要的临床意义。

超声心动图新进展

超声心动图新进展

04
超声心动图与其他影像技术的比较
超声心动图与心脏核磁共振的比较
分辨率
心脏核磁共振具有更高的分辨率,能够更清晰地显示心脏结构和 功能。
适用范围
心脏核磁共振对于某些特殊的心脏疾病,如心肌炎、心包疾病等 具有更高的诊断价值。
操作难度
心脏核磁共振需要使用放射性核素,有一定的辐射风险,而超声 心动图无创、无辐射。
超声心动图与心脏CT的比较
分辨率
心脏CT具有较高的分辨率,能够清晰显示冠状动脉等 细微结构。
适用范围
心脏CT主要用于冠状动脉疾病的诊断和筛查,而超声 心动图主要用于评估心脏整体结构和功能。
操作难度
心脏CT需要使用造影剂,有一定的过敏风险,而超声 心动图操作简便,无特殊要求。
超声心动图与心电图的比较
超声心动图的重要性
早期发现心脏疾病
科学研究
超声心动图能够检测出早期的心脏异 常,有助于及早发现和治疗心血管疾 病。
超声心动图在心血管疾病的研究中发 挥着重要作用,有助于深入了解心脏 结构和功能,探索新的治疗策略。
评估治疗效果
通过定期进行超声心动图检查,可以 评估治疗效果,为调整治疗方案提供 依据。
功能性
心电图主要用于检测心脏电生理功能,如心律失常等,而超声心动 图主要用于评估心脏结构和机械功能。
实时性
超声心动图能够实时显示心脏动态变化,而心电图仅能记录静态心 电信息。
普及性
心电图作为一项成熟的技术,在临床中广泛应用,操作简便,成本较 低。
05
结论
超声心动图新进展对临床诊断的意义
准确诊断心脏疾病
随着超声心动图技术的不断进步,其诊断准确性得到了显著提高, 为临床医生提供了更可靠的诊断依据。

无损检测技术的最新研究进展与应用趋势

无损检测技术的最新研究进展与应用趋势

无损检测技术的最新研究进展与应用趋势无损检测技术是一种在不破坏被检测物体完整性的情况下,通过对材料进行各种无损检测方法的应用,来获取有关材料内部缺陷、损伤或性质变化的信息。

随着科技的不断发展,无损检测技术也在不断创新与进步。

本文将介绍无损检测技术的最新研究进展以及应用趋势。

首先,最新的研究进展之一是超声波无损检测技术的发展。

超声波无损检测技术是一种广泛应用于工程结构、航空航天、医学等领域的无损检测方法。

近年来,基于超声波技术的数字化、自动化、智能化方向的研究不断深入。

例如,通过引入深度学习算法,研究人员开发了基于超声波的人工智能无损检测系统,可以自动识别并评估缺陷。

此外,新型超声传感器的开发也在提高超声波无损检测技术的性能,如新型压电材料的引入能够提供更高的检测灵敏度和更宽的工作频率范围。

其次,热红外无损检测技术也取得了重要的研究进展。

热红外无损检测技术通过检测物体表面的红外辐射来获得有关其内部结构的信息。

这种技术可以广泛应用于建筑、电力、电子、半导体等领域。

近年来,随着红外相机技术的进步和成本的降低,热红外无损检测技术得到了广泛应用。

研究人员已经提出了许多新的图像处理算法和模型来改善热红外图像的质量和信息提取的准确性。

此外,应用基于人工智能的算法,如深度学习,可以实现对热红外图像进行自动缺陷识别和分类,大大提高了检测效率和准确性。

此外,激光技术在无损检测领域也取得了新的研究进展。

激光在无损检测中具有高分辨率、高灵敏度和非接触性等优点,因此在材料缺陷检测、表面形貌测量等方面得到了广泛应用。

最新研究中,研究人员将激光与其他无损检测技术相结合,如红外成像和光纤传感器,以提高检测的准确性和精度。

此外,基于光谱分析的激光无损检测技术也得到了重要的突破。

研究人员通过对物体反射、散射、透射的光谱特性进行分析,可以获取有关材料内部结构和性质的信息,从而实现对材料缺陷的快速检测和定量评估。

在无损检测技术的应用趋势方面,一方面,随着无损检测技术的不断完善和普及,其在制造业、建筑、交通运输等行业的应用会更加广泛。

盆底超声国内外发展概况和新进展

盆底超声国内外发展概况和新进展

盆底超声国内外发展概况盆底超声是一种非侵入性的影像技术,用于评估盆底解剖结构和功能异常。

它通过使用超声波来获取盆腔内部的实时图像,可以帮助医生诊断和治疗与盆底相关的问题。

以下是对盆底超声国内外发展的概况:国内发展概况近年来,我国对盆底超声的研究和应用得到了迅速发展。

国内的医疗机构开始普遍使用盆底超声来评估盆底解剖结构和功能异常,特别是在妇科、泌尿科等领域。

盆底超声在我国的应用范围不断扩大,已经成为临床实践中常用的检查手段之一。

国内一些大型医院和研究机构也积极开展与盆底超声相关的研究工作。

他们致力于改进盆底超声技术,提高图像的分辨率和准确性。

同时,研究人员还在探索新的应用领域,如盆底肌群功能评估、盆底功能障碍的临床诊断和治疗等方面。

国外发展概况国外对盆底超声的研究和应用也取得了显著进展。

许多国家的医疗机构广泛使用盆底超声来评估盆底功能异常,并将其纳入临床实践的指南中。

国外的研究机构也在不断致力于改进盆底超声技术,开发新的影像处理算法和仪器设备。

在国际上,盆底超声已经成为评估盆底功能和解剖结构异常的标准方法之一。

它在妇科、泌尿科、康复医学等领域得到了广泛应用,并取得了一些重要的研究成果。

盆底超声在国际学术会议中也频繁被讨论和推广,促进了各国之间的交流与合作。

盆底超声的新进展盆底超声技术在国内外都在不断发展和创新,以下是一些新的进展:三维盆底超声传统的盆底超声是基于二维图像的,只能提供盆底结构的表面信息。

而三维盆底超声则能够提供更为准确的盆底解剖结构信息,包括盆底肌群的体积、厚度、形态等。

这种新技术的出现使得医生能够更全面地评估盆底功能异常,并进行更精确的诊断和治疗。

功能盆底超声功能盆底超声是一种结合了盆底超声和运动模式的技术。

它可以实时观察盆底肌群的运动情况,评估盆底功能的强度、协调性和柔韧性等。

这种新技术对于评估盆底功能障碍尤为重要,可以帮助医生更准确地判断病变的类型和程度,并制定个性化的康复方案。

超声造影成像技术的新进展与应用现状

超声造影成像技术的新进展与应用现状

超声造影成像技术的新进展与应用现状随着医学技术的不断发展,超声造影成像技术已经成为了临床医生诊断和治疗疾病的重要手段之一。

目前,超声成像技术已经具有高分辨率、无创伤、实时性强等优点,在临床上已经广泛应用。

本文将针对超声造影成像技术的新进展以及应用现状进行详细的探讨。

一、超声成像技术的发展历程超声成像技术最初是在20世纪50年代发展起来的。

在当时,该技术主要应用于探测地下油藏和金属。

然而,随着医学的发展,这种技术逐渐被应用于医疗领域。

最早应用于医学的超声成像技术是A型超声,但是其分辨率较低,只能用于检查一些较大的器官。

后来,B型超声得到了广泛的应用,它可以提供二维、三维成像,能够更加直观地观察病变组织结构。

目前,超声成像技术的发展不仅在成像技术上有了很大的进展,而且在造影技术上也得到了快速的发展。

二、超声造影技术的原理超声造影技术是通过向人体内注入一种含有微小气泡的造影剂,并利用超声的衰减特性,来实现成像的技术。

微小气泡造影剂可以散发出较强的回声信号,而衰减的程度与气泡的数量和大小有很大的关系,这样就能够比较清晰地看到器官的灌注情况。

由于衰减的特性不仅与微小气泡的数量和大小有关,还与超声波的频率、能量等有关,因此,超声造影成像技术需要特别优化和定制。

三、超声造影成像技术的新进展随着医学的不断进步,超声造影成像技术在技术层面上也得到了很大的发展。

其中最重要的是超声造影剂的开发和改进。

近年来,研究人员不断优化和改进超声造影剂,并开发出了一些新型的造影剂。

不仅如此,研究人员还利用纳米技术开发出了纳米级超声造影剂,这种造影剂更加细小、安全、稳定,成像效果也更加明显。

此外,研究人员已经将超声造影成像技术与其他成像技术相结合,比如超声-CT联合成像、超声-MR联合成像等,获得更加全面清晰的成像结果。

四、超声造影成像技术的应用现状目前,超声造影成像技术已经广泛应用于临床医学的多个领域,如心血管、肝、胰腺、乳腺、甲状腺、骨骼等。

超声新技术在妇产科的应用和进展探析-妇产科学论文-医学论文

超声新技术在妇产科的应用和进展探析-妇产科学论文-医学论文

超声新技术在妇产科的应用和进展探析-妇产科学论文-医学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——【摘要】现今,我国医疗科学技术水平的发展较为迅猛,超声新技术在医疗方面的应用给人们的健康提供了可靠的保障。

超声新技术在妇产科方面的实际应用,给广大女性患者的临床诊疗提供了依据。

本文通过综述超声检查在妇产科方面的具体发展情况,对三维超声以及超声造影技术在妇产科临床疾病诊断中应用产生的影响进行分析,研究介入性超声在妇产科中的应用发展。

【关键词】超声新技术;妇产科;医疗水平随着我国经济水平的快速上升,各种先进的科学技术层出不穷,新型科学技术的应用范围十分广泛,推动了各个行业的发展,大力地提高了人们的生活质量和医疗保障。

超声新技术在妇产科中的广泛应用,给广大女性患者的健康提供了安全保障。

从医学解剖学角度来看,女性生殖器官大都为软组织,常规的医学检查无法确切地对女性进行妇科诊断治疗。

而超声新技术的应用,可以提高对女性疾病检查的准确性,同时,还能够为产科中胎儿的生长状况,以及具体的发育情况提供可靠的检查结果。

本文对超声新技术在妇产科方面的应用和进展进行研究。

1超声检查在妇产科的发展在医疗行业的发展中,妇产科最初的检查途径为单纯的腹壁超声检查。

超声新技术在不断发展,超声技术的发展方向有了新的改变。

现如今超声技术的主要改善和发展,归结于晶片制作工艺水平的提升,以及超声探头的改善,诸如经宫腔超声检查、阴道超声检查以及腹腔镜超声检查等等。

使用超声检查前,患者必须要做好充分的准备,便于提高妇科检查的准确性,为医师的诊断治疗提供可靠的依据。

妇科检查前,必须要使膀胱处于一定充盈的状况下,需要检查患者适度饮水,为检查做好准备。

对于阴道超声检查,则需要患者将膀胱中的尿液排出,确保膀胱处于“空置”状态下。

采用超声直肠检查时,要求患者必须要排空大便。

在做阴超检查时,可以不用做较为特殊的检查前准备。

但是,阴道超声检查有一定的限制和要求,一些膜完整的女性,以及有严重的阴道炎、处于月经期间、阴道畸形和老年性阴道萎缩的患者,禁止此项检查[1]。

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图2典型复合材料冲击损伤导波C一扫描结果
(3)相控阵检测技术 超声相控阵技术最早应用于医用B超,而超声相控阵技术的基本思路源于雷达电磁波相控阵技术的启
发,随着电子技术和计算机技术的快速发展,超声相控阵检测技术近年又有了明显进展,特别是相控阵中的 换能器技术,随着复合材料压电晶片材料的推出和成熟,目前可以比较轻松地实现不同阵列换能器的设计制
要求高、材料的各向异性和强烈的声波衰减特性,都为导波用于复合材料的检测检测带来巨大的制约。目前
比较有应用前景的方向是各种管道的导波无损检测,近年来这方面的进展也比较明显,特别基于电磁耦合激 励的导波检测技术,为在役管道的检测提供一种可行的快速检测技术途径。
导飘
80 O(1
图1
典型TLP扩散焊非线性超声检测结果
7搅拌摩擦焊超声LTOFD检测结果
(6)空气耦合超声检测技术 空气耦合超声检测技术主要是针对那些不易或者不允许通过液体耦合剂进行声波耦合的应用场合或者
被检测对象提出来的,早期的声振检测就是一种典型的空气耦合检测方法,换能器与被检测零件表面采取干 耦合点接触,较好地实现了蜂窝胶接结构的无损检测,目前空气耦合超声技术主要集中以下几个方面: ①基于压电换能器的空气耦合超声检测技术,一般检测频率在几百kHz;
备,这位超声相控阵技术走向工业无损检测应用打下了非常重要的基础。目前单个相控阵换能器可以做到 768晶片阵列。国内超声相控阵仪器和换能器制备条件也具有较高水平,比十几年前的换能器制备水平和
硬件条件有了质的提高,目前基本可以做到面向检测应用对象进行相控阵换能器的设计。目前,超声相控阵
检测技术已经开始在锅炉压力容器、海洋工程、石油化工工程等领域一些管道及其焊缝无损检测方面得到应
接来源于应用需求,某个超声检测新技术往往是针对传统超声检测在解决某些检测对象时存在的
欠缺研究提出来的,实际捡测应用中,还是要针对具体的检测对象和检测要求、检测环境等合理选
用超声检测方法和检测技术。目前超声检测新技术已经在许多新材料新工艺新结构的无损检测中
发挥了十分重要的作用。 关键词:超声检测;无损检测;新技术
(3)相控阵检测技术秘_3|,为菜些形状规则的检测对象提供了一个可视讫成像穰检测效率提升的技术
途径。 (4)超声可视纯戎像检测技术u卜”】,是晷前稻今翳无损裣溅技术领域的一个重要发震方向,特剃是那些 能够实现工业级应用的高效超声可视化检测技术,应用前景非常可观。
(5)超声TOFD检测技术[18q¨,是传统焊缝超声反射黎捞射检测方法的一种季}充,在一些熔瀑焊缝超
次声程(II)检出的坡口未熔合。
60 40 20 O 500
图3典型焊缝超声相控阵C--扫描结果
图4复合材料冲击损伤超声C--扫描可视化成像检测结果
(5)超声TOFD检测技术 超声TOFD(Time—of—Flight Diffraction)检测方法的提出和技术发展与焊缝检测需求直接有关,是
利用入射声波在缺陷尖端部位的衍射波的传播时间差进行缺陷检测与定位,理想的情况下可以利用TOFD 评估缺陷(如裂纹)在壁厚方向的取向长度,如图6所示,所谓理想情况是指发射和接收探头位置合适,参数 合适,被检测焊缝结合形状和表面状况均较为理想的情况,与反射探头T相对应的一侧的接收探头R有可 能收到来自焊缝表面的直通波11、缺陷上尖端衍射波22、缺陷下尖端衍射波33和焊缝底面反射波44,然
用。超声相控阵技术主要是通过控制阵列换能器各阵元的发射/接收,形成合成声束的聚焦、扫描等效果,从 而进行超声成像,同时简化超声扫描结构及其控制系统,因而,在一些结合形状规则、能够容易实现面耦合的

464

第十届无损检测学会年会论文集 被检测对象的检测方面有较好的适用性。例如,Michael BERKE和Peter RENZEL曾报道过利用超声相控
超声LTOFD对一铝合金搅拌摩擦焊缝进行检测时,在焊缝区发现的一实际焊接工艺缺陷,试样厚度为
7mm,采用超声TOFD和X一射线检测方法,均未检出此缺陷,这主要因为搅拌摩擦焊焊缝区缺陷具有紧 贴、取向复杂的特点,需要有足够的检测灵敏度和分辨率才能检出这种缺陷,而LTOFD正好利用入射声波
在这种缺陷产生的强烈衍射/散射声波进行缺陷检测,因而,LTOFD对搅拌摩擦焊具有很好的检测效果。

463

第十届无损检测学会年会论文集 近10年来非线性超声检测技术有了可喜的实际应用性进展,它是利用比较低的频率获取高的检测灵敏 度和分辨率的一种廉价方法,在解决一些特殊材料结构中微细紧贴缺陷无损检测方面已显现出明显优势。
图1是中航复合材料有限责任公司(原北京航空制造工程研究所)研究采用的非线性超声TLP扩散焊无损 检测方面典型的非线性超声扫描成像检测结果,采用该单位自主研发的MUI一20大型超声自动扫描成像
声检测方面有较好的实际应用。
(6)空气耦合检测技术口2q引,是未来解决怒声外场和一些特殊场合,或者不宣秘不易接遥静应用场合超
声检测的一个发展方向。
2进震与问题
(1)爿E线性超声检测技术
基金项目:项目得到国家自然基金(60727001和60572099)的资助。 作者简介:刘松平,理学博士,研究员,障士生导师,中航工渡特级专家,基础院荫席专家,《无损检测》副主编,长鬏扶攀复合材料秘烽接无 损检溅与评佰技术酶研究,Email:liusping@publicb.bta.net.cn。

465

第十届无损检测学会年会论文集
图5典型焊缝超声可视化成像检测结果
后利用这四种声波信号到达的时间和路径,从解调出缺陷在焊缝厚度方向的取向长度。但在实际检测应用
中,往往由于各种因素的影响,不太容易同时出现这种理想的情况。不过,超声TOFD是传统超声反射/穿 透法焊缝超声检测的一种有益的补充,目前在压力容器、管道等规则的熔化焊焊缝检测方面有了实际的检测 应用。
近年超声导波检测技术非常活跃,导波检测多数情况下是利用入射声波在被检测结构中受限作用引诱 产生(激发)沿被检测结构/材料某个方向传播的声波,从而实现对某些采用常规超声入射难以实现的场合或 对象进行超声检测。例如,当超声传播介质被局限在板状、棒状或管状的边界内,边界对超声波产生反复不 断的反射时就会形成超声导波传播模式,利用这种超声导波即可以实现板、棒或管状材料结构的缺陷检测。 频散性和多模式是导波检测最值得关注的特性,所谓频散性是指频率不同,波速不同,多模式则是指同一频 率,不同模式导波,其声速也不同。传统导波激励方法是利用压电换能器,通过设计合理的声柬入射角,在被 检测材料结构中激发导波。近年来利用空气耦合方法产生导波的方法也开始得到研究性验证,一般工作频
率在几百赫兹,例如,S.Hirsekorn,A.Koka等针对CFRP复合材料试样中的冲击损伤,在实验室开展了
空气耦合导波检测方法研究,图2是一典型冲击损伤的导波c一扫描检测结果,试样厚度5mm,冲击能量
5J,检测频率300kHz,从图中可以清晰的看出冲击损伤的分布。不过,针对航空复合材料工程结构,利用导 波进行检测,目前尚存不少的技术障碍需要突破,例如,复合材料的变厚、缺陷类型复杂、检测盲区和分辨率
阵在焊缝检测方面的实验结果,如图3所示,所用频率为4MHz,16个阵元的换能器,焊缝为X一形焊缝,焊 缝厚度19.5mm,换能器前沿距焊缝中心30ram,从图中可以看出焊缝区的疏松和未融合,但图像的整体清 晰地不尽理想。在实际应用中,超声相控阵还面临一个调焦参数设置复杂和合成声束路径的尚不能实时可 视化等,影响了超声相控阵的实际检测应用。 (4)超声可视化成像检测技术 利用来自被检测材料或结构中的声波信息和扫描位置信息的融合,通过成像的方式再现被检测材料或 结构中的均匀性、连续性、缺陷或者弹性性能与微结构等,从而实现材料或结构的可视化成像检测。由于超 声在材料中的传播与材料的均匀性、微结构及缺陷的存在有密切的关系,当声波通过耦合介质(如液体或空 气)入射到材料表面时,随着入射声束角度的不同,可以得到不同模式的声波,可以根据被检测对象的不同, 选择合理的声波模式和检测方法,通过测量分析不同模式声波在材料中的传播特性及其变化,利用检测信息 与扫描位置信息重构,可以实现不同检测对象的超声可视化成像检测,超声B一、C一、T一扫描以及三维投 影成像等已成为超声可视化重要成像方式。目前超声可视化成像方法主要包括基于声波直接反射/折射、透 射和散射/衍射三大类,由于通过先进的超声可视化成像检测技术可以准确地获取材料及其结构内部缺陷大 小、位置以及三维分布特征,因而,超声可视化成像检测技术被受业内青睐,已经航空航天、冶金、压力容器等 许多领域工业领域得到非常重要的应用,目前已成为在复合材料、焊接等无损检测主要检测技术。图4是中 航复合材料有限责任公司(原北京航空制造工程研究所)利用所研究的高分辨率超声可视化成像检测技术, 对复合材料层压结构冲击损伤的超声c一扫描可视化成像检测得到的结果,复合材料层压结构厚度8mm, 采用中航复合材料有限责任公司自主研发的CUS一2l成像自动扫描成像检测设备,图中非常清晰直观形象 地再现了复合材料中的冲击损伤的分布及其大小。图5是中航复合材料有限责任公司针对焊缝研究建立的 超声可视化成像检测方法与MUI一20M检测设备,对一实际管焊缝的进行超声可视化成像检测得到的典型 的结果,试样为①273mm的管焊缝,焊缝厚度为25mm,缺陷为坡口未熔合,只需要一次扫描即可实现焊缝 的超声三视投影可视化成像检测,从图中可以十分清晰不同方式的超声投影成像可以十分清晰地看出坡口 未熔合在焊缝中的分布,如图5中白色箭头所指示的红色区域,而且还可以看出是利用一次声程(I)还是二
检测系统。由于单个TLP扩散焊连接界面的结合尺寸在垂1mm以下,又属微细紧贴的固相连接界面,因 此,用常规超声检测方法很难实现这类焊接界面缺陷的检测。而利用线性超声检测技术则较好的实现这种
TLP扩散焊结构的无损检测,图中红色箭头所指示区域和“B”所标示的椭圆虚线所在的区域即为焊接不良
区,而“G”所标示的椭圆虚线区域为焊接好区,显然,焊好区和焊接不良区存在明显不同的灰度分布。 (2)超声导波检测技术
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