Основная технология ультразвукового дефектоскопа в основном основана на характеристиках распространения ультразвука в материале и его взаимодействии с дефектами. Принцип его работы начинается с пьезоэлектрического эффекта, который возбуждает пьезокристаллы с помощью высокочастотных электрических сигналов, создавая механические волны с частотой более 20 кГц. Когда звуковые волны распространяются в материале, внутренние дефекты (такие как трещины, поры и т. Д.) могут отражаться, преломляться или рассеиваться из - за различий в акустическом сопротивлении. Захват этих эхо - сигналов с помощью приемного зонда и анализ их разности во времени и амплитудных изменений позволяют точно определить местоположение дефекта и оценить размер.
Импульсный метод отражения является распространенным техническим путем в настоящее время. Интегрированная конструкция запуска и приема осуществляется с помощью одного зонда, а позиционирование дефекта выполняется с использованием разницы во времени между дефектным эхом и донным эхом. Метод дифракционной разности во времени (TOFD) позволяет проводить количественный анализ миллиметрового уровня с помощью разности во времени дифракционных волн в конце дефекта, особенно для обнаружения швов. Технология фазированной решетки с помощью электронного управления замедленным возбуждением многоэлементного зонда, для достижения отклонения и фокусировки акустического луча, в сочетании с полным матричным захватом (FMC) и методом полной фокусировки (TFM), может генерировать изображения сканирования C в реальном времени, соотношение сигнала и шума увеличивается до более чем 60 дБ, для достижения обнаружения трещин на уровне микрон.
На техническом уровне визуализации ультразвуковой дефектоскоп визуализирует дефекты с помощью многомерных методов визуализации, таких как A - подметание, B - подметание и C - подметание. Тип А показывает время распространения в качестве горизонтальных координат, амплитуда отражения в качестве вертикальных координат, интуитивно отображает дефектные характеристики формы волны; Тип B - дисплей генерирует двумерные изображения разломов, аналогичные медицинскому B - гиперпринципу; Тип C отображает соответствующее отображение положения зонда и распределения дефектов с помощью механического сканирования. Нелинейная ультразвуковая технология еще больше преодолевает дифракционный предел и создает базу данных акустических характеристик материала в сочетании с технологией цифрового двойника для прогнозирования тенденции эволюции дефектов.
Текущая технологическая эволюция фокусируется на интеллектуальных системах обнаружения и адаптации к окружающей среде. Алгоритмы глубокого обучения (например, сети U - Net) обеспечивают автоматическую классификацию дефектов с точностью до 98%; Высокотемпературный ультразвуковой зонд (термостойкий 800 ° C) и робот для обнаружения жидкого погружения расширяют границы применения специальных сценариев, таких как установки по переработке и ядерные реакторы. В будущем ожидается, что передовые технологии, такие как квантово - сенсорный ультразвук и самоподдерживающиеся датчики энергии, повысят чувствительность на три порядка и будут способствовать неразрушающему обнаружению в эпоху субволнового разрешения.