超声波探伤仪器你认识几种

超声波探伤仪器你认识几种？

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提到超声波检测，大家的第一印象肯定是医疗领域检测宝宝健康状态的“B超”检测，但其实在工业无损检测领域，超声波检测探伤技术一直是五大常规探伤技术中最常用的检测手段。简称UT，除此之外还有磁粉MT、涡流ET、渗透PT、射线RT，等，它们之间不分伯仲又互相补充，不同的应用场景适用不同的检测方法。基于超声UT检测技术具备检测灵敏度高，没有损耗，适用材料范围广等优点，后根据检测需求进化出了多种超声无损检测技术。

再聊超声相控阵检测技术与超声扫描显微镜技术之前，咱们还得简单普及一些基础知识，超声探伤原理，超声波是一种高频的机械波，听不见摸不着。但是遇到不同材料的接合面会产生反射波信号，通过反射波信号以及发射接受时间差我们就能大概判断出材料内部的缺陷了。

举个例子，当你在山谷向着对面山峰大喊一声，间隔两秒你耳朵听到了自己的回声，在不考虑气温的影响下，由于声波在空气中的速度是一定的340M/S，声波从碰到对面山峰到返回自己耳朵用时2秒，就可以大约估计自己距离山峰的距离34x2=640/2=340m/s了。这就是最底层的超声波探伤原理。

传统便携式数字超声探伤仪器多数是将接收到的超声信号处理成波形图像，即A-Scan波形，根据手动移动超声探头，根据材料波形的形状判断出被测物体里面是否有异常和缺陷有无、缺陷信号强弱信息， 无法对缺陷定性定量分析。适用频率范围：20000HZ—2MHZ。缺陷分辨率：5mm-2cm。价格范围5000-50000元。

随着检测技术要求对提高，便携式超声探伤仪器已经无法满足部分高端制造产品的缺陷检测，高精度，直观观测材料内部图像的超声检测需求尤为重要。

超声相控阵技术（Ultrasonic Phased Array）是一种基于多晶片阵列探头和电子控制声束的无损检测技术，通过灵活调整声束的聚焦、偏转和扫描模式，实现对材料内部缺陷的高效、高精度检测。

频率范围2MHZ-15MHZ，缺陷分辨率mm级。检测效果：直观成像。通过电子扫描实现声束偏转、动态聚焦和多角度扫查，无需机械移动探头，适用于狭窄空间和复杂结构。支持扇形扫查（S-Scan）、线性扫查等多种模式，检测效率大大提升。唯一缺点就是检测精度不够高，对于超高精度检测领域还是力不从心，如半导体封装，晶圆键合，PCB电路板等领域。价格范围10-30万。

超声波扫描显微镜（scanning acoustic microscope，SAM），又称超声波扫描断层成像（scanning acoustic tomography，SAT）是一种使用聚焦超声波来研究、测量或成像物体的设备。

检测基本原理为利用超声波发射源，通过纯水为介质而传导到待测试工件上，经由超声波的反射或穿透等作用，将此讯号经机台特定软件处理成像。

常用于失效分析和无损检测。SAM在半导体行业检测微电子封装内的空隙、裂纹和分层方面非常有用。频率范围15MHZ-2GMZ，分辨率：微米到亚纳米级。目前国内超扫频率超过500MHZ的超声成像技术一片空白。优点搭配高精度自动化检测，检测精度高，扫描模式全面。缺点检测效率低于超声相控阵，设备造价高，市场价格50-300万。

Hiwave和伍研发的超声扫描显微镜利用高频超声探头：（10-300MHZ），缺陷分辨率1微米，可对工件内部缺陷进行多种扫描成像模式；A、B、C、T、批量扫描、断层扫描。支持MES系统接入、并对缺陷尺寸面积进行自动统计分析、可对检测结果自动进行编辑并输出报告文档。