超聲波探傷原理

目前，運用數(shù)字式數(shù)據(jù)處理比模擬電子技術(shù)顯示了極大的優(yōu)越性，隨著探傷技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字信號處理與分析已不再僅僅是輔助技術(shù)，而是一種基本技術(shù)。高性能的A/D轉(zhuǎn)換器和高效率的微處理器的問世，將不斷地取代模擬電子的技術(shù)，尤其在高頻領(lǐng)域應(yīng)用模擬電子技術(shù)明顯受到限制。數(shù)字化超聲波探傷使測試系統(tǒng)開拓了新的檢測能力。

數(shù)字化超聲波探傷儀的整個系統(tǒng)由計算機（工控機IPC）作為主機（上位機），以單片機芯片為主構(gòu)成的四塊專用板卡及系統(tǒng)構(gòu)成及通用的開關(guān)量I/O板卡組成下位機，統(tǒng)一控制管理超聲系統(tǒng)（見下圖）。
工控機管理的數(shù)字式超聲探傷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)程序流程：系統(tǒng)上電運行探傷操作程序→IPC機送下位機初始數(shù)據(jù)→中斷響應(yīng)進入缺陷判斷報警程序→IPC機讀取底波峰值電壓VB，缺陷波峰值電壓VF，底波距發(fā)射的時間TF信號及一組高速采樣數(shù)據(jù)→分析計算處理數(shù)據(jù)→符合缺陷判斷條件報警→顯示屏上畫出高速采樣波形→調(diào)整后的閘門和衰減量等參數(shù)存儲，待下一循環(huán)送出→返回探傷操作程序，并等待響應(yīng)下一次中斷。

由此，可見計算機與傳統(tǒng)的超聲檢測系統(tǒng)相結(jié)合時，是超聲檢測技術(shù)向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展的一個突破，因為它具有了以下的特點：

1. 計算機控制的超聲檢測系統(tǒng)可自動選擇檢測參數(shù)
2. 相互校正自動選擇操作工藝
3. 自動記錄數(shù)據(jù)
4. 進行換能器的自動補償和檢測結(jié)果的自動判斷

從而實現(xiàn)自動判傷，自動讀出和顯示缺陷位置與當(dāng)量值，并存儲和打印輸出探傷報告，大大地提高了探傷結(jié)果的可信度。

數(shù)字超聲波探傷儀是目前研究的熱點，主要集中在研究其適應(yīng)性強，靈敏性高。我段自2000年引進數(shù)字式超聲波探傷儀后，使我段在SS7型電力機車檢修中車軸及輪箍的缺陷檢測得率大有提高，尤其是同型機車且均運營在南昆線上，昆明機務(wù)段已有幾起崩箍事故發(fā)生，而我段還無一類似事故。這是因為我段在事故發(fā)生前將缺陷檢出，從而避免了事故的發(fā)生，如我段在2000年檢測出12個輪箍有超限缺陷，2001年檢測出13個輪箍有缺陷，3條車軸有裂紋。由此可見，數(shù)字式超聲波探傷儀的缺陷檢出可信度是模擬超聲波探傷儀所無法比擬的，因此，發(fā)展數(shù)字式超聲波檢測技術(shù)在機車檢測領(lǐng)域的應(yīng)用是極其重要