NCU-空气耦合超声检测系统

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
空气耦合超声检测系统主要应用于:
★ ★ ★ ★
复合材料无损检测评估 木材检测 食品检测 混凝土检测
发射部分参数 激发类型:tone burst
接收部分参数 增益:0dB到+84dB
机械参数
两轴线性电机驱动 XY行程:540mm x 500mm 激发电压:-390V 频率范围:20KHz到6.5MHz 扫查区域:~500mm x 250mm 频率范围:20KHz到6.5MHz 输入阻抗:~5 kΩ 精度: ±0.0004英寸 占空比:最大1% 输出阻抗:50Ω 重复精度:± 0.0004英寸 脉冲数量:1到16 高通滤波:40KHz, 80kHz, 200KHz, 400KHz和800KHz 分辨率: 0.0005英寸 脉冲上升下降时间:~15ns 低通滤波: 200KHz, 800KHz, 1MHz, 2MHz, 10MHz Z轴手动调节 两轴机械控制器 触发类型:内触发和外触发 输出电平: 3 V(峰峰值)
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空气耦合超声检测应用
复合材料检测:
检测10mm厚PMMA内的横孔 (横孔直径从0.5到6.3 mm 不等)
19mm CFRP-GFRP圆柱状 复合材料检测
覆层2mmCFRP、厚度为50 mm的 NOMEX蜂窝复合材 料检测
16mm泡沫夹心复合材料检测
25mm泡沫夹心复合材料检测
单层CFRP复合材料检测
多层CFRP复合材料检测
竹叶片复合材料检测
纸蜂窝夹心复合材料检测
泡沫夹心复合材料检测
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纸蜂窝夹心复合材料检测
C-C刹车盘片检测
NCU-空气耦合超声检测系统
传统的超声波检测方法能够提供详细的材料质量和特征信息,但不能检测多孔渗水材料、对水或其他 耦合剂敏感的材料、禁止接触的工件等,非接触式空气耦合超声无疑是这类复杂应用的最佳解决方案。 与普通水耦合系统相比, 空气耦合超声波探头信号幅值要低约140 dB;另外,换能器材料与空气声阻抗 的严重不匹配,也使得空气耦合超声换能器的效率低、频带窄、周期数多,从而导致空气耦合超声波检测系 统无法达到一般超声检测系统的灵敏度、信噪比和分辨率。所以,长期以来该技术没有得到很好发展。 1997年Ultran获得了“在空气或者其它气体中高效传 播的频率从20KHz到6.5MHz的压电探头”的国际专利。 Ultran 的空气耦合超声波探头采用了特殊结构、材料和 加工工艺等,其工作频率范围为20 KHz - 6.5 MHz,相 对于同样阻抗匹配的水浸探头,其声压只低16-30 dB,使 得空气耦合超声真正应用到实际检测中。SencondWave M510是一款专用的非接触超声检测分析系统,用于木材 检测、复合材料检测(碳纤维增强复合材料、碳纤维 / 玻 璃纤维材料、金属-金属粘接、金属-绝缘材料粘接、金属泡沫芯粘接)、建筑材料检测、材料表面分析、医学领域 和食品行业等。它界面友好、使用方便,可以快速完成相 关参数设置、检测和数据分析。
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空气耦合超声检测技术

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。

复合材料超声检测

复合材料超声检测

试验八:复合材料工艺缺陷的空气耦合超声检测实验原理1.超声检测:利用超声波在介质中的传播特性对试件进行缺陷检测。

可检测表面、内部缺陷,对与试件表面平行的面状缺陷效果最佳。

对于复合材料,气孔、孔洞、层间开裂等都可以用超声法检测。

2.空气耦合:超声检测有接触式、液浸式、非接触式。

接触法是在探头和工件之间涂有专门的耦合剂层;浸液法是以水作耦合剂,将工件局部或全部浸没在液体中,无盲区。

空气耦合式1983年美国的一家公司研制的,核心是高强度发射和声阻抗匹配技术。

本实验采用空气耦合方式。

3.穿透法。

超声检测方法按原理分类可分为脉冲反射法和穿透法。

脉冲反射法灵敏度高、缺陷定位准确,适用于多种探伤技术;穿透法有两个探头,不存在探伤盲区、不受工件厚薄的限制,容易实现连续自动探伤,但不能定位缺陷深度。

实验材料和仪器设备1.实验仪器:NAUT21非接触空气耦合超声检测系统。

2.实验试样:手糊工艺、预浸料铺层、液态模塑、模压工艺制得的复合材料板各一块。

其中,手糊工艺和液态模塑的板是是玻纤聚酯,后一块板是碳纤维预浸料,最后一块板是碳纤聚酯。

实验结果从上到下、从左到右依次是手糊、液态模塑、模压、预浸料铺层的板。

结果分析1、从图看出预浸料铺层的板效果最好,其次是模压的,然后是手糊的,最后的是液态模塑的。

但实际情况应该是液态模塑的必手糊的效果好。

原因是,在液态模塑工艺时,树脂现调现用,并没有抽真空或静置,就想一瓶刚打开的啤酒,带着无数的气泡,都被吸进复合材料的肚子里了。

缺陷能不多吗?2、实验的老师其实是挺漫不经心的。

在检测模压和预浸料铺层的板时,并未改变原先设置的参数,导致实验出现的结果是全都是蓝色的(即全都是缺陷)。

实际情况是二者材料不同,应当再放大波。

在此,我又有个疑问,看模压的板,大部分是黄色,是真的是过渡区,还是因为没调好参数?思考题见前一页的原理。

空气耦合式超声波无损检测技术的发展及展望_罗元国

空气耦合式超声波无损检测技术的发展及展望_罗元国

空气耦合式超声波无损检测技术的发展及展望罗元国 王保良 黄志尧 李海青(浙江大学控制科学与工程学系工业控制技术国家重点实验室 杭州 310027)摘要 分析了空气耦合式超声波无损检测技术存在的主要困难,介绍了该技术的主要研究进展,并对其发展趋势进行了简要的分析。

关键词 空气耦合 超声波 无损检测Progress and Prospect of Air-coupled Ultrasonic Non-destructive EvaluationLuo Yuanguo Wang Baoliang Huang Zhiyao Li Haiqing(N ational L abor atory of I ndustrial Contr ol T echnology,D ep artment of Contr olScience&Engineer ing,Zhej iang University,H angz hou310027,China)Abstract T he recent progress of air-coupled ultrasonic non-dest ructive evaluat ion is review ed.Some points of view about t he prospect of air-coupled ultrasonic non-dest ructive evaluat ion are present ed.Key words Air-coupled U lt rasonic Non-destruct ive evaluat ion1 引 言超声波在无损检测领域有着广泛的应用,但传统的检测方法需要使用专门耦合剂或用水浸法来减少超声波在空气中传播的损失,限制了它的适用范围。

空气耦合式超声无损检测技术较好地弥补了这方面的不足,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,有着很好的应用前景,但传统的压电陶瓷的换能器无法作为空气耦合换能器,因此,研制以空气为耦合层的超声波换能器是该技术的研究重点。

航天复合材料空气耦合式超声检测技术研究及应用

航天复合材料空气耦合式超声检测技术研究及应用
维普资讯
20 0 7年
4月
装 备 指 挥 技 术 学 院 学 报
J u n l fteAc d myo up n mma d & Teh oo y o r a h a e f o Eq ime tCo n c n lg

Ap i rl
中空气 吸收影响 ; 弱信号 处理 。从 理论 研 究和 实 际2 程 应用 出发 , ④ 7 - - 以航 天 复合 材
料 构件 的非接触超 声检 测技 术为背景 , 基于 穿透 式空气耦合超 声检 测模 式, 建立 空气
耦合 超 声检 测 实验 系统 , 与传 统浸 入式超 声检测技 术相 比较 , 析和评 估 了空气耦 并 分 合超 声在 实 际应用 中的检 测 性能 。开 展 空气耦合 式超 声检 测技 术研 究对提 高我 国无
3 .利 哈伊 大 学 电子 与计 算 机 工 程 系 , 国 宾夕 法 尼 亚 ,8 1) 美 10 5

要 :系统地 回顾 了空 气耦合 超 声检 测技 术 的发 展进 程 , 阐述 了空气 耦
合超 声检测基 本原 理及其理 论 , 析 归纳 出影 响检 测性 能 的 4大技 术瓶 颈及 其 相 关 分 解决 手段 , : 气/ 即 ① 固分 界 面强反 射影响 ; 气/ ② 固分界 面 强折 射影 响; 超 声传播 ③
3 De a t n fElc rc l n m p t r En i e rn . p r me t o e t ia d Co a u e g n e i g,Le i h Un v r iy h g i e s t ,B t l h m . 1 01 e h e e Pa 8 5,US A)
Ab ta t s r c :The de e o m e s of ar c upld u t a o c t s i g h v e e i we v l p nt i- o e lr s ni e tn a e be n r ve d,a h n t e nd t e h prncpls wih ist e re r r s nt d g ne a l i i e t t h o i sa e p e e e e r ly,ba e n wh c o r b t l— e k pr blms wih is s d o i h f u o te n c o e t t

4.空气耦合超声检测技术

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

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。

复合材料空气耦合超声检测技术

复合材料空气耦合超声检测技术《复合材料空气耦合超声检测技术:我的一次奇妙体验》嘿,你听说过复合材料空气耦合超声检测技术吗?要是没听过,可别急着走,听我给你唠唠。

这玩意儿可神奇得很呢!我第一次接触这个技术,那完全是误打误撞。

我当时在一个大工厂里闲逛,那工厂可大了,到处都是各种各样奇奇怪怪的机器,嗡嗡作响,就像一个巨大的钢铁怪兽在打盹儿。

我正好奇地东张西望呢,就看到一个小房间里透出一些奇怪的光,那光不是很刺眼,但是透着一种神秘的感觉,就像科幻电影里那些秘密实验室的光一样。

我这人好奇心重,就忍不住凑过去看。

一进去,就看到几个穿着白大褂的人围在一个像是大盒子一样的机器旁边,机器上有好多小灯在闪啊闪的,还有一些奇怪的线连接着不同的部件。

我当时就想,这是啥玩意儿啊?难道是新发明的时光机?我这脑洞也是够大的,哈哈。

其中一个看起来像是负责人的大叔看到我,皱了皱眉头,可能觉得我这个不速之客有点碍事。

不过他还是很和善地问我来干啥。

我就老老实实地说我瞎逛看到这里好奇。

他一听,笑了笑,说那我给你讲讲这个有趣的东西吧,这就是复合材料空气耦合超声检测技术的设备。

大叔开始摆弄那台机器,一边摆弄一边给我解释。

他说这个技术啊,就像是给复合材料做一个超级精密的身体检查。

你看啊,那些复合材料,看起来普普通通的,但是里面可能有各种各样的小问题,就像人会生病一样。

这个检测技术呢,就像是医生用超声波给人检查身体一样,只不过它是用超声波在空气中传播来检测复合材料。

他拿起来一块看起来像板子一样的复合材料,小心翼翼地放在机器的一个平台上。

然后在机器的屏幕上按了几下,突然,那机器就发出了一种很轻微的嗡嗡声,就像小蜜蜂在耳边轻轻飞过一样。

我盯着屏幕看,只见屏幕上出现了一些奇怪的线条和图案,那些线条弯弯曲曲的,就像小孩子乱涂乱画的一样。

我就特别疑惑,这乱七八糟的东西能看出啥啊?大叔看我一脸懵的样子,笑着说:“你看啊,这些线条和图案可都是有意义的。

比如说这个波浪线,如果它突然中断或者变得很不规则,那就说明这个复合材料在这个地方可能有缺陷。

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。

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