T-SCOUT－－
　　　　　 高阻尼、多层、厚材料声/超声检测系统

问 题：

　 多层复合材料与传统的金属材料或单一复合材料相比具有很多优越的结构性能，包括非常高的刚度/重量比，强度/重量比和很强的抗腐蚀性能。为了达到上述性能，这些多层结构间的粘接质量或粘接状况是非常关键的。

　 为了进行多层材料结构粘接质量的检测，人们进行了许多超声检测的尝试。但由于多层材料的多界面、高阻尼特点使得许多超声方法都很难解决上述问题，更不适合现场应用的要求。

解决方法：

　 T-SCOUT是一种低频、斜入射角的声超声技术（也称超声/声发射技术），能很好解决上述高阻尼多层材料（包括厚材料和复合材料）粘接的质量问题，包括复合材料间的分层缺陷，橡胶和陶瓷层间脱粘以及橡胶层和基体复合层间的脱粘缺陷。

　 T-SCOUT声超声图象技术是适用于现场检测便携式系统。专用于复杂材料及复合材料结构的应用。尤其更适合那些很难用其他技术，从单面来检测的结构。比如用于许多飞机构件的厚截面复合材料件；直升机螺旋桨；多层复合材料构件的新型装甲车；舰船的厚截面复合材料外壳；复合材料（FRP）高压容器；复合材料（FRP）覆着的混凝土材料及多层“毯”式结构等。


T-SCOUT系统开发背景：

　 该系统的成功开发来自于美国军方新一代战车装甲外壳检测的课题项目。不同于传统战车的厚钢板外壳，美国新一代战车的装甲外壳采用的是多层材料（含复合材料）粘接的复合结构。这种结构不但重量轻，而且大大提高抗穿甲能力。（如下图所示）

　但这种多层/高阻尼材料结构的检测是传统的超声方法所无法实现的。T-SCOUT技术采用独特的声超声技术很好地解决了上述问题。现该系统已大量装备美国军队，用于新一代战车及其他高阻尼材料结构的检测。

　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　T-SCOUT 系统构成

应用实例：

　　　　　　　　　泡沫塑料硬化材料的声/超声检测结果

 

AD-IPR-1210--
　　　 　 新的PCI 总线超声A/D一体化集成卡

　这是PAC公司最新推出的高速、高性能、超声功能模块，它将超声发射/接收功能、A/D功能集于一体。该卡具有12位A/D采用SMT（表面封装技术）生产的高速高密度（10层）卡。该卡具有非常低的噪声和非常卓越的超声性能。
　 它可是以往的IPR-90和A/D90或IPR-100和A/D500的换代产品。

　　
　　　 　　　　AD-IPR-1210卡

AD-IPR-1210关键特征：

UT接收器：

· 0.5~30MHz带宽（+3dB）
· -20-+80 dB增益，0.1dB步长
· 6个可选的高通滤波：0.5, 2.0, 4.0, 8.0, 12.5, 22.5MHz
· 6个可选的低通滤波：2.0, 5.0, 7.5, 12.5, 17.5, 30MHz
· 距离-幅度修正（DAC）功能
· 输出阻抗：50W
· 最大输入电压范围：±1V

UT可调脉冲发生器：

· 程控可调电压范围10V步长
· 300V可调的峰值脉冲（<10nsec前沿时间）
· 400V（<5nsec前沿时间）峰值脉冲（可选）
· 程序可调脉冲宽度
· 程序可调阻尼值--4级
· 程序可调能量值--2级
· 高达每移10000个脉冲率。距离-幅度修正（DAC）
· 内存128 KB RAM对于64K点
· 分辨率0.1dB
· 持续时间0~1.28msec

触发、门及特征：

· 触发模式：软件控制，外部输入，信号阈值
· 阈值控制：程序可控1~100%全屏
· 后触发/延迟：程序可控0-262，140个采样（0-2620msec）
· 门：4个独立门（不同的门延迟，宽度控制，瞬态阈值及检测阈值
· 门延迟：10-655350nsec (16位计数) 或1602（在铝材中）
· 门宽度：10~655350nsce （16位记数）或1602（在铝材中）
· 特征采集：实时特征采集用全波，正半波或负半波
实时特征
· 触发到介面（第一个回波）检测
· 最大峰值（门内）时间
· 第一个峰值（门内）时间
· （门内）第一个峰值前的阈值时间
· （门内）最大峰值前的阈值时间
· （门内）峰值幅度
· （门内）第一个峰值幅度
· 幅度电压分辨率：12位（488mV）
· TOF分辨率16位（10ns）

A/D转换器：

· 分辨率：12位
· 补偿控制：程序控制12位DAC
· 采样率：100M，50M，25M，10M，５M采样／sec
· 采样内存：1MB，SSRAM
· 最大波形采样长度：512K采样

UltraWin--
　　　　系统功能及图像处理、信号分析软件

A-，B-，C-扫描同步一体：

　 该系统由于采用IPR-AD或IPR 100超声内部触发板代替其他超声C-扫描系统的专用超声探伤仪，使传统的超声探伤功能与C-扫描、B-扫描功能集于一体；C-扫描记录、分析与信号处理集于一体。

　

上图为焊接部件的C-扫描图像，绿色区域为焊接缺陷。左下角为十字光标处的A-扫描波形。Cluster分析结果也显示在屏幕上。B-、B'-扫描图像也可同时显示在该屏幕上。

　 软件为Windows95/98环境下全交互式窗口操作。在C-扫描图像生成的同时，另一窗口可显示数字化的实时A-扫描波形。A-扫描波形可以正半波、负半波、整波显示或RF显示，同时可实时显示FFT频谱图。正交断面的B-扫描、B'-扫描图像也可显示在同一屏幕上。
　 C-扫描图像可显示对应不同门的渡跃时间(TOF)和幅度(AMP)C-扫描；也可进行声程路径、深度、幅度百分比显示。C-扫描图像可进行任意区域的缩/放，改变颜色设置等分析。

　　

ULTRAWIN软件主要功能如下：

• 实时A-、B-、C-、扫描及图像显示、存储。
  
• 实时测厚功能(数字显示)；
  
• TOFD功能；DAC功能（硬件）
  
• 动态门槛，C-扫描修正；
  
• A-扫描波形上实时显示
  　 --任意点波高
  　 --任意位置厚度及TOF信息
  　 --任意两点的厚度差值及TOF差值
  
• 四轴或六轴控制（可实现曲面跟踪功能）
  
• 脉冲反射/穿头透A、B、C扫描；Ture B-Scan;
  
• 软件可选测IPR及AD卡测试参数；
  
• 软件选择扫描范围、扫描速度及步进递增；
  
• 任意选择扫描轴和步进轴；
  
• 峰值检测或第一门限值检测；
  
• 可控制电机对缺陷位置的重复；
  
• RF显示，FFT频谱分析；
  
• 斜探头几何修正及焊缝测量；
  
• 幅度及渡越时间（TOF）C-扫描同步；
  
• 初始脉冲或第一次回波同步；
  
• 缺陷定量分析及分类排列；
  
• 结合分析（结合面积%）；
  
• 闸门报警；辅助门；每通道四个门；
  
• 串链扫描；单向或双向扫描；
  
• X-Y坐标、极坐标扫描/画图；图像打印；
  
• C-扫描调色板选择；
  
• 注解功能；对于斜坡扫描可两方向步进；
  
• 对所有系统参数的报告形式；两通道设置；
  
• A-扫描光标显示幅度（AMP）和渡越时间（TOF）：在A-扫描波形上按鼠标左键可看光标点的幅度及TOF数据；在A-扫描波形上两点按右键可看两点间AMP/TOF差。
  
• 电器元件接触状况C-扫描检测图像及Bond Analysis结果，红色区域为故障部位。
  
• 先进的信号处理功能
  
• B-扫描和B'-扫描提供C-扫描图像上任何位置正交两个断面的深度信息。相应位置的A-扫描波形也可显示在同一屏幕上。
  
• Cluster功能根据用户自己的分类标准对C-扫描结果的所有缺陷按大小进行分类标注和排序，并给出各缺陷的位置座标、缺陷面积大小及面积百分比。
  Bond Analysis功能对复合材料分层缺陷，焊接缺陷进行定量分析和分类。
  
• 传感器特征评价 (TCP) 功能 (选件) 可对超声传感器进行超声声场、声强、声束柱面，以及聚集探头的焦点、焦距等传感器参数进行定量评估和分析。
  
• 全波RF记录功能 (选件)，可在生成的C-扫描图像上随意查看任意位置的A-扫描波形；并在所记录的A-扫描波形上随意设置和改变闸门并生成相应新的C-扫描图像，实现超声结果的断层C-扫描分析