相控陣超聲波檢測(cè)技術(shù)的變革與進(jìn)步 
隨著技術(shù)的進(jìn)步勢(shì)必將影響到所有的無(wú)損檢測(cè)方法。下面我們就舉個(gè)例子重點(diǎn)討論這些變革和進(jìn)步是如何正在改變相控陣超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的。
相控陣超聲波檢測(cè)技術(shù)
超聲波檢測(cè)技術(shù)通常可以通過(guò)六個(gè)操作步驟來(lái)概述：
● 信號(hào)生成
● 數(shù)據(jù)采集
● 信號(hào)處理
● 數(shù)據(jù)可視化
● 結(jié)果解釋
● 報(bào)告
可以近乎實(shí)時(shí)執(zhí)行的操作越多檢驗(yàn)成本效益越高。上面討論的處理能力、更高的數(shù)據(jù)傳輸速率以及電子元件小型化的進(jìn)步都直接或間接地影響到所有的這些步驟。
例如使用超快速USB 3技術(shù)的相控陣儀器現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)大于每秒160 MB的數(shù)據(jù)傳輸速率�？焖賯鬏斅蚀蟠蟾纳屏嗽诰�和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)和報(bào)告管理。
相控陣控制器的小型化特別有利于在野外使用。與此同時(shí)更高的處理能力以及高數(shù)據(jù)傳輸速率使這些儀器能夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集和高級(jí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理從而大大提高了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的檢測(cè)能力�！ �
陣列探測(cè)器和當(dāng)前的超聲波儀器已經(jīng)允許用戶以接近生產(chǎn)速率的速度獲取大量的檢測(cè)數(shù)據(jù)。但是還必須對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理來(lái)創(chuàng)建圖像并且必須對(duì)這些圖像進(jìn)行分析，凱恩KM9206便攜式煙氣分析儀以提取確保質(zhì)量所需的信息并提供過(guò)程反饋。
目前的相控陣系統(tǒng)能夠產(chǎn)生由探頭測(cè)量的反射信號(hào)的振幅和/或飛行時(shí)間的2D彩色圖。一般由操作人員對(duì)結(jié)果圖像進(jìn)行觀察如果發(fā)現(xiàn)異常則通常會(huì)脫機(jī)分析該異常情況的屬性。對(duì)于自動(dòng)檢測(cè)則一般需要重新加載零件或采取更好的做法，設(shè)備點(diǎn)檢系統(tǒng)暫停檢查過(guò)程并返回到異常區(qū)域再仔細(xì)觀察。
改善數(shù)據(jù)和圖像質(zhì)量可以幫助人們減少花費(fèi)在結(jié)果解釋上的時(shí)間將來(lái)人們或許會(huì)實(shí)現(xiàn)結(jié)果自動(dòng)化解釋和報(bào)告管理。
增強(qiáng)信號(hào)和數(shù)據(jù)處理能力也為極大地改進(jìn)分析結(jié)果和數(shù)據(jù)可視化提供了有效途徑。波傳播的數(shù)學(xué)和物理學(xué)原理目前已經(jīng)得到了很好的理解并且已作為理論基礎(chǔ)用于信號(hào)處理、增強(qiáng)圖像質(zhì)量并進(jìn)一步改善對(duì)異常情況的檢測(cè)和表征。這些技術(shù)大部分都是計(jì)算密集型的而且現(xiàn)在才開(kāi)始出現(xiàn)在實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)中。
計(jì)算機(jī)處理能力的提高也同樣使其他各應(yīng)用領(lǐng)域受益例如地球物理和醫(yī)學(xué)成像等。以醫(yī)學(xué)成像技術(shù)為例今后有望在聲阻抗變化較小的情況下進(jìn)一步提高成像功能。
相控陣超聲波檢測(cè)技術(shù)的新進(jìn)展包括全新的信號(hào)處理和數(shù)據(jù)采集技術(shù)（包括全聚焦方法和表面自適應(yīng)采集等）的出現(xiàn)。這些改進(jìn)都是通過(guò)增強(qiáng)處理能力來(lái)實(shí)現(xiàn)的這也使得該技術(shù)能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。
前面提到的全聚焦方法當(dāng)前是利用全矩陣捕獲（FMC）數(shù)據(jù)采集模式。FMC是一種數(shù)據(jù)采集技術(shù)其中每個(gè)單獨(dú)的探頭元件會(huì)連續(xù)觸發(fā)而所有元件都接收返回的信號(hào)。對(duì)于線性探頭獲取的結(jié)果是一個(gè)n×n的信號(hào)數(shù)據(jù)矩陣。然后利用信號(hào)處理對(duì)信號(hào)進(jìn)行時(shí)間平移以獲得在整個(gè)2D橫截面圖像和體積維度上聚焦的高分辨率圖像。
開(kāi)發(fā)和實(shí)施一種新的檢測(cè)策略是由檢測(cè)速度、成本和準(zhǔn)確表征異常情況（包括位置和大�。�、市場(chǎng)需求等多因素驅(qū)動(dòng)的過(guò)程。如上所述對(duì)檢測(cè)技術(shù)產(chǎn)生重大影響的三項(xiàng)技術(shù)進(jìn)步是電子元件的小型化、快速的數(shù)據(jù)傳輸速率以及大大提高的計(jì)算機(jī)處理能力。這些進(jìn)步提高了檢測(cè)速度并使得新的檢測(cè)技術(shù)在降低硬件成本的同時(shí)能夠產(chǎn)生更高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。
而且這只是開(kāi)始我們預(yù)計(jì)在相控陣硬件、處理能力和結(jié)果自動(dòng)化解釋方面將取得更加突飛猛進(jìn)的發(fā)展進(jìn)而更進(jìn)一步降低檢測(cè)成本同時(shí)為特定應(yīng)用優(yōu)化新型自動(dòng)化處理解決方案。另外，涂層測(cè)厚儀維修將多個(gè)超聲波檢測(cè)探頭與其他傳感器一起使用的能力將大為改善進(jìn)而更好地對(duì)異常特征進(jìn)行表征并允許對(duì)該異常趨勢(shì)進(jìn)行跟蹤從而使實(shí)時(shí)過(guò)程反饋成為現(xiàn)實(shí)。
