超声无损检测技术的现状和发展趋势

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1、超声无损检测技术的现状和发展趋势摘要：超声无损检测技术作为当前常用检测技术之一，具冇检测范围广、深度强、定位精确、成木低、操作便捷等优势，可以在现场使用，提高检测的灵敏度。当前，超声无损检测技术己经在国内外的诸多领域成功应用，在改善产品生产效率、加工制造水平、成品质量及设备服役等方面，取得一定进展，其应用具有深刻的现实意义。本文结合超声无损检测的应用状况，对其未来发展趋势进行分析与讨论。关键词：超声无损检测技术；应用；发展中图分类号：TI1878文献标识码：A由于超声波具有极强的穿透力，在无损检测方面发挥积极作用，尤其在工业、高新技术产业屮广泛应用。从近年来超声

2、检测技术的发展动力来看，主要表现为以下儿方面：其一，随着科学技术的不断提高，工业生产过程的质量意识有所增强，同时越来越多地关注设备寿命问题；其二，计算机技术的飞速发展，带动了传统超声检测技术的改造与升级，提高了检测结果的快捷性、精确性，并且表现为二维形象成像与三维形象成像；其三，现代信息技术推动了超声检测技术的发展，尤其在•些较为复杂的信号检测中，更利于数据的提取和解读；其四，各种精细陶瓷材料、复合材料、特殊构件等投入使用，传统超声检测方法不再适用,探索全新超声无损检测途径，成为必然趋势。因此，基于需求角度的变化,超声检测技术也要不断改进、不断优化，才能取得新进

3、展，满足技术发展需求。以下将对超声无损检测的儿大发展趋势进行细致分析：1超声无损检测的信号处理技术在超声无损检测技术应用屮，采用了各种各样的先进算法，已经在特征提取、数据压缩、缺陷识别和信号降噪等诸多数据处理中应用；而现代信息处理技术的应用，也推动了超声无损检测技术的应用与发展，如人工智能技术、虚拟仪器技术、模糊控制技术、神经网络技术、自适应技术等。小波变换作为时频分析方法，在时频平面的应用，具有良好的信号局部表征、可变的频率分辨率等特性；通过应用小波分析技术，凭借其局部突出性、多分辨率等特征，已经成为当前超声信号时频表达的有效方法，在超声信号降噪、数据压缩、特

4、征提取等方面起到积极作用。有关分解层数、母小波的选择，以及小波系数非线性处理方法，是当前应用小波分析技术的重点环节，小波分析算法的改进，如小波包分析，没能将高频部分一一分解，提升了信号处理的效率和质量；同时提升小波变换，可以在时域自由变换，其去噪效果、信噪比良好，可以提高小波变换的去噪速度，增强设计的灵活性与编程的简单性。IIIIT变换技术的应用，主要针对非平稳数据、非线性数据等，可以结合信号局部的时变特征，遵循自适应原则实现时频分解，减少人为因素在其屮的影响作用。利用HHT将超声回波信号分解，结合H订bert谱进行分析，可以更加客观地反映回波信号中时间信息、时

5、频信息等，进而精确判断是否存在缺陷以及缺陷的具体位置。在人丁神经网络技术中，对未知缺陷领域的冋波特征及数据库已知缺陷领域的冋波特征进行对比，以此精确判断未知缺陷的类型，选择最适当的网络参数，进一步提高网络训练的有效性，增强识别率。通过全新神经网络模型，发挥了小波神经网络的作用，结合小波变换实际情况，具有高频域时间精度、低频域频率精度等性质，且神经网络具有自学功能，其容错能力非常强大。奠定在多传感器信息融合技术基础上，实现缺陷识别技术的应用，可以结合不同传感器对不同缺陷产生的敏感反应，综合处理各个传感器的数据，针对被测对象进行精确评佔；由于不同传感器之间起到协调与

6、互补的作用，突破了以往传感器的局限性、不确定性，更好地优化整体运行性能,与单一的传感器技术相比较，提高了结果的完整性、冇效性。另外，奠定在3个BP网络以及D-S证据理论基础上的融合模型应用，也可在超声缺陷分类判別中应用数据融合技术，与单个网络相比，其识别结果更具精确性。2新型非接触超声换能技术应用在传统使用的超声检测设备屮，均应用接触式换能方法，在超声探头和被检测材料中促使超声波的能量传输到待检工件中,但是不管采用什么样的耦合介质，完成检测工作之后都需要采取清除措施，而耦合介质的残留或者清除不彻底，将对工件质量造成影响。当前，已经成功研发并投入使用的非接触超声换

7、能方法，主要包括激光超声方法、空气耦合方法、静电耦合方法及电磁声方法等，其屮最后两种方法的换能器能够较近地接触被检对象表面，在相对特殊的实验室环境、工业环境中采用，具有广泛的发展空间。空气耦合技术的应用，以空气作为耦合介质介质,完成整个检测过程。对于固体和空气來说，二者的声阻抗相差5个等级,在固体-气体的界面中，将面临较大的能量损耗问题。这种情况下，高频空气超声换能器除了需要增强发射功率以外,还需要良好的电气匹配，但是总体来看，这种方法损失巨大能量，在工业领域的可用性不强。近年来，俄罗斯等一些国家将该种技术应用到特殊的航天构件屮，尤其在非金属复合材料的构件中，实

8、现了非接触无损检测及相关