超声检测是利用声能透入金属或非金属材料的深处,并由一截面进入另一截面时,在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法,当超声波束自零件表面由探头通至金属内部,遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来,在显示屏上形成脉冲波形,根据这些脉冲波形来判断是否有缺陷跟位置和大小。
本仪器可检测内部缺陷(如裂纹、夹杂、气孔、疏松、偏析、分层、测厚等产品缺陷)并能自动进行缺陷定位、评估和定量。
超声相控阵源自相控阵雷达波束控制原理,依托压电效应 + 波的相干叠加实现可控声束;
1、探头结构:探头由16~128 片独立压电晶片阵列组成,每块晶片可单独收发超声波;
2、延时控束(核心):仪器以纳秒级精度控制各晶片发射 / 接收的时间差;
3、声束偏转(扇形 S 扫):晶片依次延时递增激发,合成倾斜波前,声束在 0°~70° 区间电子偏转,探头不动即可多角度扫查;
4、动态聚焦:按球面声程差设置延时,各晶片声波在工件内部同一点位汇聚,实现任意深度聚焦,近场、远场灵敏度均匀一致;
5、线性 E 扫:分组晶片同步延时,声束平行平移,大面积平铺扫查板材、壁厚;
6、成像输出:缺陷反射回波经各阵元分时接收、波束合成,生成A/B/S/C 扫彩色图谱,直观显示缺陷位置、深度、大小、走向。
7、核心优势(对比常规A扫超声、射线)
1. 对比传统单晶超声
① 一机多角,免频繁换探头:单支探头等效数十支不同 K 值斜探头,异形坡口、变角度焊缝不用反复更换晶片;
② 动态全深度聚焦:常规超声仅固定焦距,相控阵全程焦点可调,近表面盲区小(≤1.5mm)、深部细小裂纹检出率大幅提升;
③ 效率提升 3~5 倍:一次扇形扫查全覆盖焊缝截面,仅需探头单向直线移动,不用锯齿往复扫查;
④ 图像可视化:不只 A 扫单波形,S/C 扫直观呈现缺陷形貌,降低人员经验依赖。
2. 对比 X 射线探伤(RT)
① 无电离辐射,密闭空间、在役管线可不停产检测,安全环保、无需辐射防护审批;② 对面积型缺陷(裂纹、未熔合)灵敏度远高于射线,射线易漏检面状裂纹;
③ 检测数据可存储、回放、溯源,无损存档,射线底片不易保存、耗材成本高;
④ 可现场快速出结果,不用洗片,适合野外长输管线巡检。
8、主流应用场景
① 油气化工:长输油气钢管环向对接焊缝(裂纹、未熔合、夹渣、气孔),替代现场射线;储罐底板 / 罐壁腐蚀测厚、点蚀成像、加氢设备氢致裂纹检测;弯头、异径管、厚壁压力容器焊缝在役定期检测。
② 电力 & 核电:火电汽轮机转子叶根、轮槽裂纹(结构复杂常规探头无法探);
锅炉集箱、厚壁主蒸汽管道焊缝;核电反应堆构件、核废料储罐电子束焊缝、风电叶片复合材料脱粘分层检测。
③轨道交通:高铁/货车车轮、车轴锻件疲劳裂纹;钢轨对接焊缝、转向架焊接接头批量探伤。
④ 航空航天:航空发动机叶片榫头裂纹、钛合金锻件内部缺陷;机身碳纤维复合材料:分层、脱粘、孔隙缺陷检测(复合材料首选无损手段)。
⑤ 压力容器/钢结构:锅炉、起重设备、大型钢结构箱型柱全熔透坡口焊缝,厚板锻件内部缺陷筛查。
⑥ 汽车制造:新能源电池壳体焊接、底盘铝合金铸件、轮毂焊缝缺陷检测。
⑦ 冶金管材:无缝钢管、棒材板材水浸全自动化相控阵在线探伤,轧制坯料内部夹层、缩孔检测。
相控阵仪器功能
1. 相控阵接收/发射通道数可选:16/64PR、32/64PR;带1组独立UT/TOFD通道。
2. ★相控阵发射电压:10V–100V(步进1V)。(附界面证明)
3. 脉冲方式:负方波。
4. ★发射脉宽:25-1000ns,步进2.5ns。
5. 最大脉冲重复频率:20KHz。
6. 相控阵通道带宽:0.5–20 MHz,常规通道带宽:0.5–20 MHz。
7. 增益调节范围:0–120dB。
8. ★采样率:100 MHz。
9. ★ADC采样位数16bit;最大波高:800%。
10. ★10.1 inch全面触摸屏,重量仅2.7Kg。
11. ★支持FMC-TFM、PA、TOFD、UT多种检测模式,可实现最多8组图像同屏显示。
12. ★支持全聚焦模式下的灵敏度校准与TCG(时间增益控制)校准,提高检测精度与一致性。
13. 内置TOFD辅助分析模块,支持直通波自动拉直与干扰波去除,提升缺陷识别能力。
14. ★支持新增任意数量的闸门设置,满足复杂检测场景需求,并配备3个物理闸门报警灯提示,提高使用便捷性与可靠性。
15. 具备完善的相控阵检测分析功能,具有A/B/S/C/TFM/TopC/带状图/FFT A等视图,支持单组多个C扫显示,超声检测设置,闸门报警设置,聚焦法则仿真,机械扫查设置,校准,测量,报表输出等功能。
16. ★支持聚焦法则导入,可通过CIVA等软件计算后导入,灵活应对多种复杂聚焦应用场景。(附界面证明)
17. ★支持多种常用及自定义视图布局,应用更灵活。
18. ★具备投影C扫描、角度C扫描以及幅值C扫描、厚度C扫描,并可多模式同时显示。
19. ★全聚焦模式下支持A、S、C成像显示,具备TT、TTT、TTTT、TTTTT、LL、LLL、LLLL、LLLLL、TLT、TLL、LTT、LLT等多种成像模式,多种模式可同时成像。全聚焦采用FPGA并行计算技术,最大支持100万点的实时全聚焦计算处理成像。标准模式全聚焦支持最大64发射64接收。支持振幅保真预估值(AF值)估算及显示。
20. ★具备复材/粘接智能分析模块,可用于多层复材粘接、焊接等类似结构检测,自动识别脱粘、分层等缺陷,计算缺陷面积(附界面证明)。
21. 具备任意2D阵列排布探头的成像算法及复杂应用,如环阵扇形、行列寻址阵列、阿基米德螺旋阵、斐波那契螺旋阵等。
22. ★具备直线闸门、声程闸门、梯形闸门、矩形闸门、焊缝闸门,单组条件下,每个闸门可选择不同的闸门模式。闸门测量模式包括首峰前沿、最大峰值、第一峰值、最后峰值、最大峰值前沿。支持界面波多模式跟踪、底波监控功能(附界面证明)。
23. ★具备聚焦法则计算器,可设置扫查计划。3D实时仿真工件结构,使之与真实工件更加接近。工件类型丰富,涵盖板材、管对接(环向、纵向)、角焊缝、R角工件、不等厚板、插入式管座、B型套筒焊缝等。探头位置、聚焦法则显示依照参数输入实时更新,并显示在3D示意图中,3D图支持360°旋转(附界面证明)。
24. ★支持多组聚焦法则同时仿真,实时查看多组检测工艺的准确性,确保声束的覆盖效果;支持TOFD覆盖模拟,并可以与相控阵聚焦法则同时叠加模拟,大大缩减了工艺制定时间,提高了工艺参数精准度。
25. 千兆以太网口,数据传输速度高达90M/s。
26. 支持最高16个TCG校准点数,相控阵TCG增益斜率最高支持40dB/10ns。
27. ★支持双轴编码器以及高速二维扫查,可重建S扫和A扫数据,具备断面重建融合功能,可查看任意断面图谱,对于扫查过程中的行间边缘缺陷,能够精准显示和测量。
28. 可实现多组二维同时扫查,支持编码器触发采集。
29. 具备高级工件轮廓加载功能,CAD高级导入模块,可加载不同形状、尺寸的工件轮廓。
30. 可生成WORD、PDF、EXCEL版本的检测报告。
31. ★具备自定义聚焦法则功能,应对特殊检测需求。可自由定义每个声束发射使用的阵元列表,接收使用的阵元列表,每个阵元都可独立设置延迟。
32. 支持相控阵和UT模式下DGS功能。
33. 支持色带编辑,可根据检测需求自由设置,提高信号辨识度。
34. 支持A扫点数自定义,最大A扫点数可达16384,最小采样间隔可达10ns。
35. 支持设备屏幕录制,可录制检测过程并生成视频文件(附界面证明)。
36. 提供二次开发包,提供C++、C#等语言的开发包及demo软件。可通过仪器上的千兆网口和仪器内的板卡直接通讯搭建自动化系统或科研开发平台,实现一机多用。支持操作系统、软件程序、单片机程序、FPGA程序通过U盘升级,使仪器具有更长久的使用价值。
仪器技术参数
NOVASCAN L3 | PA | UT |
配置 | 接收/发射 | 32/64 | 1/1 |
脉冲发生器 | 检测模式 | PE/PC | PE/PC/TT/TOFD |
脉冲电压 | 10V-100V/1V | 100V/200V/400V |
脉冲方式 | 负方波 | 负方波 |
脉冲宽度 | 25-1000ns/2.5ns | 30-1000ns/2.5ns |
脉冲上升时间 | <4ns | <8ns |
PRF | 20kHz | 10kHz |
延迟 | 20μs/2.5ns | 20μs/2.5ns |
接收器 | 增益范围 | 0-120dB | 0-120dB |
带宽 | 0.5-20MHz | 0.5-20MHz |
接收延迟 | 20μs/2.5ns | 20μs/2.5ns |
数据采集 | 采样率 | 100MHz | 100MHz |
ADC分辨率 | 16bit | 14bit |
最大A扫点数 | 16384 | 16384 |
焦点数量 | 1024 | NA |
聚焦类型 | 真实深度/半声程/投影/任意面/动态聚焦 | NA |
检波 | FW/HW+/HW-/RF | FW/HW+/HW-/RF |
扫描与显示 | 扫描类型 | 扇形/线性扫查/复合扫查/全聚焦 | NA |
显示模式 | A/B/S/C/TFM/3D/TopC/带状图 | A/B/C/带状图 |
最大波高 | 800% | 800% |
测量单位 | mm/inch | mm/inch |
DAC | 点数 | 16 | 16 |
TCG | 点数 | 16 | 16 |
增益范围 | 40dB | 40dB |
最大增益斜率 | 40dB/10ns | 40dB/μs |
闸门 | 闸门 | A/B/C/I+自定义闸门 |
闸门数量 | 无限制 |
闸门触发模式 | 峰值/前沿 |
检测报告 |
| WORD、PDF、EXCEL |
I/O接口 | 以太网 | 1个,1000Mb/s |
编码器 | RL 16-pin |
语言 |
| 中文/英文/俄文/法语/意大利语/德语 |
电源 | DC直流 | 15V DC |
电池 | 锂电池 | 锂电池10.8V 97.2Wh(支持热插拔) |
物理规格 | 尺寸 | 302mm×230mm×84mm |
重量 | 2.7Kg(不带电池) |
显示屏 | 10.1inch,1920*1200 pixel |
操作温度 | -10~45℃ |