無損檢測技術(shù)已經(jīng)歷一個世紀玉吁，盡管無損檢測技術(shù)本身并非一種生產(chǎn)技術(shù)狞穗，但其技術(shù)水平卻能反映該部門混砸、該行業(yè)乔蜀、該地區(qū)甚至該國的工業(yè)技術(shù)水平啸盲。無損檢測技術(shù)所能帶來的經(jīng)濟效益十分明顯。統(tǒng)計資料顯示拷泽，經(jīng)過無損檢測后的產(chǎn)品增值情況大致是疫鹊，機械產(chǎn)品為5%，國防司致、宇航、原子能產(chǎn)品為12%-18% ，火箭為20%脂矫。例如枣耀，德國奔馳公司汽車幾千個零件經(jīng)過無損檢測后，整車運行公里數(shù)提高了一倍庭再，大大提高了產(chǎn)品在國際市場的競爭能力：日本小汽車生產(chǎn)中30%零件采用無損檢測后質(zhì)量迅速超過美國捞奕。德國科學家認為，無損檢測驗技術(shù)是機械工業(yè)的四大支柱之一拄轻。美國前總統(tǒng)里根曾說:“沒有先進的無損檢測技術(shù)颅围，美國就不可能享有在眾多領域的領先地位”『薮辏可見現(xiàn)代工業(yè)是建立在無損檢測基礎上的說法并不為過院促。世界各國都對超聲無損檢測給予了高度的重視添寺。

　　超聲無損檢測技術(shù)(UT)是五大常規(guī)檢測技術(shù)之一统翩，與其它常規(guī)無損檢橄技術(shù)相比，它具有被測對象范圍廣挠站，檢測深度大：缺陷定位準確.檢測靈敏度高：成本低娶讽，使用方便：速度快伞注，對人體無害以及便于現(xiàn)場使用等特點。因此.超聲無損檢測技術(shù)是國內(nèi)外應用最廣泛涉等、使用頗率最高且發(fā)展較快的一種無損檢測技術(shù)搜掸，體現(xiàn)在改進產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品設計程挑、加工制造报叁、成品檢驗以及設備服役的各個階段，體現(xiàn)在保證機器零件的可靠性和安全性上缚袒。世界各國出版的無損檢測書籍付找、資料、文獻中绢贵，超聲探傷所占的數(shù)量都是首屈一指的艰争。有關(guān)資料表明，國外每年大約發(fā)表3000篇涉及無損檢測的文獻資料桂对，全部文獻資料中有關(guān)超聲無損檢測的內(nèi)容約占45 %甩卓。前幾屆世界無損檢測會議論文集收錄的論文中有關(guān)超聲檢測的論文數(shù)遙遙領先于其它檢測方法，特別是2000年10月在羅馬召開的第十五屆世界無損檢測會議(WCNDT)收錄的663篇論文中蕉斜，超聲檢測就占250篇(2000年WCNDT會議收錄的論文分布情況)逾柿。這些都說明超聲無損檢測的研究勢頭和其在無損檢測中的重要地位。

　　1 超聲無損檢測技術(shù)

　　1.1 無損檢測技術(shù)向高準確度宅此、高可靠性方向發(fā)展

　　20世紀70 年代以來机错，超聲檢測的數(shù)宇化爬范、自動化、智能化和圖象化成為超聲無損檢測技術(shù)研究的熱點弱匪，標志著超聲無損檢測的現(xiàn)代化進程青瀑。近年來，隨著傳感技術(shù)萧诫、電子技術(shù)斥难、自動控俐技術(shù)、記算機技術(shù)的發(fā)展帘饶，現(xiàn)代無損檢測技術(shù)已經(jīng)進人到以計算機控制為主的信息加工時代蟹梗。表現(xiàn)在：生產(chǎn)過程實時監(jiān)控和產(chǎn)品運行過程的監(jiān)督(如對軋鋼的生產(chǎn)線的監(jiān)控)。對涂有各種厚度的防腐材料和保溫層的工程檢測技術(shù)：能自動掃描疯煮、自動定位與跟蹤檢測對象的各種檢測機器人：對缺陷的自動識別與記算機模擬技術(shù)的深入研究等尚稍。其中計算機模擬或仿真技術(shù)就是可以不通過制造試件(頂埋有各種人工與自然缺陷).獲得各種缺陷信號。采用計算機軟件方法模擬檢測過程就留，要對檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與缺陷參數(shù)建立準確的數(shù)學模型比較困難仇习，所以在實際生產(chǎn)中應用還相當少。

　　國外工業(yè)發(fā)達國家的無損檢測技術(shù)已逐步從NDI和NDT向NDE過渡拭奖。無損探傷(Nondestruction Inspection NDI)梆载、無損檢測(Nondestrutuve testing NDT)和無損評價(Nondestruction Evauation NDE)是無損檢測發(fā)展的三個階段。超聲無損探傷是初級階段萧状，它的作用僅僅是在不損害零部件的前提下撵刷，發(fā)現(xiàn)其人眼不可見的內(nèi)部缺陷，以滿足工業(yè)設計中的強度要求捣兄。超聲無損檢測是近20年來應用最廣泛的術(shù)語褐袒，它不僅要檢測最終產(chǎn)品，而且還要對生產(chǎn)過程的有關(guān)參數(shù)進行監(jiān)測稍浆。超聲無損評價是超聲檢測發(fā)展的最高境界载碌，不但要探測缺陷的有無，還要給出材質(zhì)的定量評價衅枫，也包括對材料和缺陷的物理和力學性能的檢測及其評價嫁艇。

　　無損檢測的另一個發(fā)展是從一般無損評價向自動無損評價和定量無損評價發(fā)展(即從NED向ANED和QNED發(fā)展)。逐步減少人為因素的影響弦撩，改用計算機進行檢測和分析數(shù)據(jù)步咪，以提高檢測的可靠性。

　　1.2 超聲檢測儀器的應用與發(fā)展

　　超聲檢測儀器性能直接影響超聲檢測的可靠性益楼，其發(fā)展與電子技術(shù)等相關(guān)學科的發(fā)展是息息相關(guān)的猾漫。計算機的介入，一方面提高了設備的抗干擾能力感凤，另一方面利用計算機的運算功能悯周，實現(xiàn)了對缺陷信號的定量粒督、自動讀數(shù)、自動識別队橙、自動補償和報警坠陈。20世紀80年代贝泞，新一代的超聲檢測儀器——數(shù)字化淮辕、智能化超聲儀問世，標志著超聲檢測儀器進入一個新時代牡罚。

　　超聲無損檢測儀器將向數(shù)字化俯炮、智能化、圖象化缰伶、小型化和多功能化發(fā)展敦浅。在第十三、十四世界無損檢測會議儀器展覽會壮煎、1996年中國國際質(zhì)量控制技術(shù)與測試儀器展覽會赛琢、1997年日本無損檢測展覽會等大型國際會議會展中，數(shù)字化触迄、智能化悴碳、圖象化超聲儀最引人注目，顯示了當今世界無損檢測儀器的發(fā)展趨勢惦参。其中以德國Krautraemer公司灾囊、美國Panametrics公司、丹麥Force Institutes公司與美國PAC公司的產(chǎn)品最具代表性腥刹。真正的智能化超聲儀應該是全面马胧、客觀地反映實際情況，而且可以運用頻譜分析衔峰，自適應專家網(wǎng)絡對數(shù)據(jù)進行分析佩脊，提高可靠性。提高超聲檢測中對缺陷的定位垫卤、定量和定性的可靠性也是超聲檢測儀器實現(xiàn)數(shù)字化威彰、智能化急待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

　　現(xiàn)代的掃查裝置也在向智能化方向發(fā)展葫男。掃查裝置是自動檢測系統(tǒng)的基礎部分抱冷，檢測結(jié)果準確性、可靠性都依賴于掃查裝置梢褐。例如采用聲藕合監(jiān)視或藕合不良反饋控制方式提高探頭與工件表面的耦合穩(wěn)定度以及檢測的可靠性旺遮。從20世紀90年代以來，出現(xiàn)的各種智能檢測機器人盈咳，已經(jīng)形成了機器人檢測的新時代及工程檢測機器人的系列與商業(yè)市場耿眉。例如日本東京煤氣公司的蜘蛛型機器人边翼，移動速度約60m/h ，重約140kg溅鞠，采用16個超聲探頭可以對運行狀態(tài)下的球罐上任意點坐標位置進行掃描徽七。日本NKK公司研制的機器人借助管道內(nèi)液體推力前進，可以測量輸油管道腐蝕狀況仙茴，其檢測精度小于1mm蛹柔。丹麥Force研究所的爬壁機器人，重約10噸签梭，采用磁吸附與預置磁條跟蹤方式可檢測各類大型儲罐與船體的缺陷电尖。

　　1.3 超聲成象技術(shù)

　　超聲成象技術(shù)是在電視技術(shù)、計算機技術(shù)和信息技術(shù)的基礎上發(fā)展起來的稻悴，經(jīng)歷了一個漫長發(fā)展歷程勺帜。早在20年代，人們就開始探索超聲成象的原理及方法赫裂，使超聲成象成為最早實現(xiàn)的超聲無損檢測技術(shù)晤哩。其后由于技術(shù)上的原因，早期的超聲成象檢測技術(shù)很快被其它超聲無損檢測技術(shù)所取代今燃。20世紀60年代侈净，激光的發(fā)明和光學全息技術(shù)的成就極大地刺激了人們對聲象研究的興趣。然而归苍，在聲學領域用狱，簡單地模仿光全息等光學成象方法遇到了極大的障礙，迫使人們在新技術(shù)基礎上拼弃，根據(jù)聲波的特點夏伊，發(fā)展出以掃描成象技術(shù)為主流的各種新成象方法。

　　在現(xiàn)代無損檢測技術(shù)中吻氧，超聲成象技術(shù)是一種令人矚目的新技術(shù)溺忧。超聲圖象可以提供直觀和大量的信息，直接反映物體的聲學和力學性質(zhì)盯孙，有著非常廣闊的發(fā)展前景÷成現(xiàn)代超聲成象技術(shù)都是計算機技術(shù)、信號采集技術(shù)和圖象處理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物振惰。數(shù)據(jù)采集技術(shù)歌溉、圖象重建技術(shù)、自動化和智能化技術(shù)以及超聲成象系統(tǒng)的性能價格比等發(fā)展直接影響超聲檢測圖象化的進程∑锞В現(xiàn)代超聲成象技術(shù)大多有自動化和智能化的特點痛垛，因而有許多優(yōu)點，如檢測的一致性好梁促，可靠性晚簇、復現(xiàn)性高挑卫，存儲的檢測結(jié)果可隨時調(diào)用，并可以對歷次檢測的結(jié)果自動比較食召，以對缺陷做動態(tài)檢測等贩普。總之付杰，超聲成象技術(shù)克服了傳統(tǒng)超聲檢測不直觀研脸、判傷難，無記錄的缺陷依播，減少了檢測中人為干擾口愁，有效地提高無損檢測的可靠性耿逐，是定量無損檢測的重要工具娱必。

　　目前已經(jīng)使用和正在開發(fā)的成象技術(shù)包括:超聲B掃描成象，超聲C掃描成象醇舶、超聲D掃描成象姻蚓，ALOK(德文“振幅—傳播時間—位置曲線”的縮寫)成象，SAFT(合成孔徑聚焦)成象匣沼，P掃描成象狰挡，超聲全息成象，超聲CT成象等技術(shù)释涛。

　　2 我國無損檢測發(fā)展的現(xiàn)狀

　　近年來我國超聲無損檢測事業(yè)取得了巨大進步和發(fā)展加叁。超聲無損檢測已經(jīng)應用到了幾乎所有工業(yè)部門，其用途正日趨擴大唇撬。超聲無損檢測的相關(guān)理論和方法及應用的基礎性研究正在逐步深入它匕，已經(jīng)取得了許多具有國際先進水平的成果。許多不同用途的微機控制自動超聲檢測系統(tǒng)已經(jīng)應用于實際生產(chǎn)窖认。我國在這方面開展的主要研究有：計算機化超聲設備豫柬；用戶友好界面操作系統(tǒng)軟件；超聲數(shù)字信號處理扑浸，包括人工智能烧给、神經(jīng)網(wǎng)絡、模式識別喝噪、相位補償?shù)茹炯粒桓哳l超聲無損檢測技術(shù)：各種掃描成象技術(shù)：多坐標、多通道的自動超聲檢查系統(tǒng)：超聲機器人檢測系統(tǒng)：復雜構(gòu)件的自動掃描超聲成象檢測(如5維以上多維探頭調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)等輔助設備的開發(fā)研究)等期第。這其中許多成果已經(jīng)達到國際先進水平艳拿，這些研究為我國超聲無損檢測技術(shù)的持續(xù)發(fā)展提供了保證。

　　無損檢測的標準化和規(guī)范化绅鉴，檢測儀器的數(shù)字化姨莽、智能化厉源、圖象化、小型化和系列化工作也都取得了很大發(fā)展仲侈。我國已經(jīng)制訂了一系列國標豆蝠、部標及行業(yè)標準，而且引進了ISO秆惑，ATSM赛羡、DIN、SS哗蛋、BS词祝、NF、JIS等一百多個國外標準届谈。無損檢測人員的培訓也逐漸與國際接軌枯夜。
但是，我國超聲無損檢測事業(yè)從整體水平而言艰山，與發(fā)達國家之間存在很大差距湖雹。具體表現(xiàn)在以下幾個方面:

　　1.檢測專業(yè)隊伍中高級技術(shù)人員和高級操作人員所占比例較小，極大阻礙了超聲無損檢測技術(shù)自動化曙搬、智能化摔吏、圖象化的進展。由于經(jīng)驗豐富的老一輩檢測工作者缺乏把實踐經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為理論總結(jié)纵装，而年輕的檢測人員雖擁有豐富的計算機等現(xiàn)代技術(shù)征讲，卻缺乏切實的實踐經(jīng)驗.這有可能導致現(xiàn)有的超聲檢測軟件系統(tǒng)不同程度的缺陷，降低了檢測的可靠性橡娄。特別像專家系統(tǒng)軟件诗箍，以及有自動判傷。自動評定缺陷級別功能的軟件編寫應該引起足夠的重視瀑踢。組織一定的人力扳还、才力對超聲無損檢測的現(xiàn)場經(jīng)驗進行收集和總結(jié)，不斷充實檢測理論和檢測規(guī)范咱茂，把無損檢測技術(shù)人員和計算機技術(shù)人員有機結(jié)合起來掰废，才能開發(fā)出實用的無損檢測軟件。另外缴碉，應該樹立對各類無損檢測軟件的正確觀念敢添，任何軟件都是依靠正確的檢測方法、檢測狀態(tài)和在一定的適用范圍限制下得到的結(jié)果叁乍。

　　2.專業(yè)無損檢測人員相對較少季训，現(xiàn)有無損檢測設備利用率低。我國無損檢測技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展，雖然應用已經(jīng)遍及近30個系統(tǒng)領域肝庸，直接從事無損檢測技術(shù)方面的人員已近20萬左右锡跺，但是高技術(shù)專業(yè)人員較少。目前我國的投入不比日本少吓死，國民生產(chǎn)總值只有日本的三分之一左右渴甜，這主要是由于我國產(chǎn)品質(zhì)量上存在問題而導致大量產(chǎn)品報廢所致。據(jù)測算普晌，我國不良品的年損失約2000億元顶猜。更嚴重的后果是產(chǎn)品的競爭能力差，影響產(chǎn)品進入國際市場痘括。我們調(diào)研的幾個大型機械制造企業(yè)长窄，都擁有為數(shù)不少的無損檢測設備，但由于對無損檢測重要性認識不夠纲菌，專門從事無損檢測的人員缺乏等因素挠日，無損檢測在生產(chǎn)中并未發(fā)揮其應有的作用。無損檢測方面的書籍缺乏驰后，很不利于無損檢測后繼人員的培養(yǎng)肆资。

　　3.重視對無損檢測技術(shù)領域的信息技術(shù)應用。當信息技術(shù)和無損檢測結(jié)合以后灶芝，人們就可以最大限度地從檢測過程中獲取大量信息。我國對無損檢測信息技術(shù)的建設工作還處在相當薄弱的階段唉韭。目前國內(nèi)已經(jīng)建立的無損檢測專業(yè)網(wǎng)站或涉及無損檢測技術(shù)范疇內(nèi)容的網(wǎng)站的初步估算超過50個夜涕，但是專業(yè)的無損檢測技術(shù)資訊綜合網(wǎng)站少，僅有無損檢測幾家属愤，其余網(wǎng)站的內(nèi)容大多局限于其自身的生產(chǎn)經(jīng)營女器、服務業(yè)務等，范圍相對比較狹窄岗命。重視無損檢測技術(shù)領域的信息技術(shù)應用巨脚，建立無損檢測各類相關(guān)技術(shù)、設備儀器等方面的專業(yè)的品救、綜合性的資訊網(wǎng)站敢弟，是當前無損檢測技術(shù)發(fā)展所必須的。要使超聲檢測的專業(yè)隊伍技術(shù)水平普遇得到提高他景，就要認識到信息技術(shù)應用必要性捅振。

　　總之，當前迫切需要解決的問題是涉及實際工程應用中亟待解決的問題托足，如檢測方法的規(guī)范化怯糠，判傷的標準化，檢測和驗收標準的制訂妒穷，操作步驟的程序化.檢測技術(shù)領域的信息化瓦统。另外.應該注重對無損檢測人員資格進行全國統(tǒng)一的培訓贿妹、鑒定和考核，力爭使無損檢測人員的培訓與國際接軌金矛。

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