无损检测应用优化方案

图3.4-18示出了说明典型工业声成像系统主要组成的概图。被检工件通常是置于装水的水浸槽内实施检测的，以使声源透过被检件于检测屏（声敏板）上形成超声波图像，用一台视频摄像机检测，并在电视监视器上观察。用数字读出器/帧攫取器数字化以供计算机存储与进一步增强（如边缘对比度增强）。用视频打印机产生硬拷贝图像。

图3.4-18 典型工业声成像系统主要组分示意图

声成像已成功地应用在很多复合材料中检测不连续。图3.4-19给出了声成像的快速检测的一个实例。在这一实例中，用视野直径为125mm（5in）的声成像系统（源频率为3.3MHz）检测一块石墨-环氧壁板，被检壁板厚为3.3mm，并含有尺寸范围从9.5mm×9.5mm到3.2mm×3.2mm的夹杂，所有夹杂都能被声成像可靠地检出。

图3.4-19 用125mm视野直径检测的纺织石墨-环氧壁板图像(www.xing528.com)

图3.4-20a示出了含有直径9.5mm和16mm两圆形夹杂的编织石墨-环氧图像。图3.4-20b和图3.4-20c示出了分别带有19mm×19mm和19mm×6.4mm夹杂的网状石墨-环氧复合材料叠层板的图像。图3.4-21示出了受8.9N锤敲击的冲击损伤的编织石墨-环氧复合材料叠层板图像。

图3.4-20 含不同形状夹杂石墨-环氧复合材料图像

声成像也已经成功地应用在观察压电换能器的超声波声场的强度分布。图3.4-22示出了直径为25mm，频率为3.5MHz工业用换能器的近场与远场的场强分布。这些图像是将换能器置于各种不同离屏的距离得出的。

声成像在很多工业无损检测中具有广泛的应用潜力。已经证明，应用这一方法快速扫查复合材料部件（如飞行器机体和喷气发动机部件等）是有效的，这从另一侧面也证明了声成像技术在超声波换能器制造中对声场观察的实用性。