水浸超声扫描成像设备是如何检测到内部缺陷的？

要想了解水浸超声扫描成像的检测逻辑，首先要搞懂一个关键设备——传统超声波探伤。

我们知道，声音的传播需要介质，而超声波是频率高于 20000 赫兹的声波，它具有穿透力强、方向性好的特点，能在金属、纤维、陶瓷等固体材料中高效传播，且遇到不同介质界面时会发生反射。

超声波探伤仪：利用超声波在材料中传播时的反射、折射和衰减的特性，对工件内部或表面缺陷进行无损检测。最常见的是A扫描模式，需要专业的质检人员通过观察波形和高低位置辨别缺陷及大小。

超声扫描成像设备（也叫超声SAM）：原理和超声探伤仪是一样的，但更侧重于C扫描图像，可以生成被检物体某一平面的缺陷分布图，更直观的反映缺陷大小、形状、位置等信息。非专业人员也可以辨别内部缺陷信息。

核心原理：“以水为传播媒介”

水浸超声扫描成像设备核心创新是借水作超声波 “传播桥梁”，助其在工件内完成反射、透射等物理特性，精准识别缺陷缺陷位置、大小、类型。相较传统接触式，水浸超声成像解决了两大难题：

①提高检测精度，消除空气干扰：水的声阻抗与多数固体材料更接近，能让超声波 “无损耗” 地从水传入检测对象，确保信号稳定。

在水浸超声检测中，探头发射超声波进入被检测的物体（图中的蓝色块状物）。当超声波遇到物体内部的不同情况，比如空洞、气泡、内部杂质、分层、界面、裂纹等时，会发生反射、折射等现象，探头接收这些反射回来的信号，从而帮助检测人员判断物体内部是否存在缺陷等情况，常用于工业无损检测等领域，以评估材料或构件的内部质量。

②水浸超声设备，实现全面覆盖：检测时，工件完全或部分浸泡在水中，探头可在水面上方或水下自由移动，配合机械臂的精准控制，能对工件进行 360° 无死角扫描，哪怕是复杂的曲面、异形件也能轻松覆盖。

与传统探伤仪相比，仅仅接收到反射回波信号还不够，水浸超声扫描成像设备的核心优势，可以根据“声波信号”转化为直观的“缺陷图像”，让质检人员一目了然。设备内置的高精度定位系统（如编码器定位）会实时记录探头的位置和扫描轨迹，同时捕捉反射信号的 “时间差和强度”。

缺陷识别：“从信号到图像的转化”

与传统探伤仪相比，仅仅接收到反射回波信号还不够，水浸超声扫描成像设备的核心优势，可以根据“声波信号”转化为直观的“缺陷图像”，让质检人员一目了然。设备内置的高精度定位系统（如编码器定位）会实时记录探头的位置和扫描轨迹，同时捕捉反射信号的 “时间差和强度”。

环形钎焊金属材料

高校（碳）纤维复合材料

一．降噪与增强：

• 滤波处理：通过高通滤波器去除低频机械振动噪声，保留高频缺陷信号；

• 增益补偿：由于超声波随传播距离衰减，系统会自动增强深层信号的放大倍数，确保不同深度的缺陷信号强度可比。

二.特征量化：

处理后的电信号被转化为数字量化值（通常8位灰度值即可），量化规则遵循

军工防护陶瓷材料（灰度图&彩虹图）

1.无缺陷区域的背景信号对应低灰度值（接近黑色）；

2.缺陷反射信号根据强度对应不同灰度（如气孔显示为白色亮点，裂纹显示为灰白色线条）；

3.可选彩色映射模式，用红 - 黄 - 蓝等色调直观区分缺陷等级（如红色表示严重缺陷，蓝色表示轻微异常）；注：根据不同操作人员习惯，每种颜色所代表的意义存在差异。