超声波检测技术研发方向

超声本身技术研究

1、激光超声检测技术

激光超声波检测技术是利用脉冲激光产生超声波脉冲来检测工件。激光可以通过产生热弹性效应或使用中间材料来激发超声波。激光超声的优势主要体现在三个方面：

(1)可远距离检测，激光超声波可远距离传播，传播过程中衰减小；

(2)非直接接触，不需要直接接触或靠近工件，检测安全性高；

(3)检测分辨率高。

基于以上优点，激光超声检测特别适合恶劣环境下工件的实时在线检测，并通过快速超声扫描成像显示检测结果。

然而，激光超声也存在一些缺点，例如超声检测分辨率较高，但灵敏度相对较低。由于检测系统涉及激光和超声波系统，所以整个激光超声波检测系统体积大、结构复杂、成本高。

目前，激光超声技术正在向两个方向发展：

（1）激光超快激发机理以及激光与微观粒子相互作用及微观特性的学术研究；

(2)工业在线定位监控。

2.电磁超声检测技术

电磁超声波（EMAT）是利用电磁感应的方法来激发和接收超声波。如果高频电循环到被测金属表面附近的线圈中，则被测金属中就会产生同频率的感应电流。如果在被测金属外部施加恒定磁场，感应电流将产生同频率的洛伦兹力，作用于被测金属晶格，引发被测金属晶体结构的周期性振动，从而激发超声波。

电磁超声换能器由高频线圈、外磁场和被测导体组成。在检测工件时，这三个部分共同参与，完成电磁超声核心技术在电、磁、声之间的转换。通过调整线圈结构和放置位置，或者调整高频线圈的物理参数，来改变被测导体的受力情况，从而产生不同类型的超声波。

3.空气耦合超声检测技术

空气耦合超声检测技术是以空气为耦合介质的一种新型非接触式超声无损检测方法。这种方法的优点是非接触、非侵入、完全无损，避免了传统超声检测的一些缺点。近年来，空气耦合超声检测技术在复合材料的缺陷检测、材料性能评价、自动检测等方面得到了广泛的应用。

目前该技术的研究主要集中在空气耦合激励超声场的特性和理论，以及高效低噪声空气耦合探头的研究。采用COMSOL多物理场仿真软件对空气耦合超声场进行建模和仿真，从而对被检工程中的缺陷进行定性、定量和成像分析，提高了检测效率，为实际应用提供了有益的探索非接触式超声波。

超声辅助技术研究

超声辅助技术研究主要是指在不改变超声方法和原理的基础上，利用其他领域技术（如信息采集与处理技术、图像生成技术、人工智能技术等）进行的超声辅助技术研究。 、技术对超声波检测步骤（信号采集、信号分析处理、缺陷成像）进行优化，从而得到更准确的检测结果。

1.N通用网络技术学

神经网络（NN）是一种模仿动物神经网络行为特征并进行分布式并行信息处理的算法数学模型。网络取决于系统的复杂程度，通过调整大量节点之间的连接来达到处理信息的目的。

2.3D成像技术

作为超声检测辅助技术发展的重要发展方向，3D成像（Three-Dimensional Imaging）技术近年来也引起了众多学者的关注。通过展示结果的3D成像，使检测结果更加具体、直观。

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