作為無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中研究應(yīng)用最為活躍的方法之一，超聲波檢測(cè)指的是通過(guò)超聲波在被檢測(cè)的材料中傳播的變化來(lái)探測(cè)材料結(jié)構(gòu)以及性能的變化。超聲波無(wú)損檢測(cè)具有較為突出的優(yōu)點(diǎn)，其對(duì)周?chē)h(huán)境和人體不會(huì)構(gòu)成危害;同時(shí)其擁有較廣的檢測(cè)范圍，能夠?qū)?fù)合材料、金屬、非金屬進(jìn)行檢測(cè);另外，超聲波還具有檢測(cè)方向性好、波長(zhǎng)短、穿透能力強(qiáng)、檢測(cè)深度大、缺陷定位準(zhǔn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。那么目前中國(guó)超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀是什么樣的?超聲波無(wú)損檢測(cè)又能應(yīng)用在哪些領(lǐng)域呢?我國(guó)超聲波無(wú)損檢測(cè)的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀又如何?

　　大量具有國(guó)際先進(jìn)水平的國(guó)產(chǎn)成果已經(jīng)涌現(xiàn)出來(lái)

　　模擬超聲檢測(cè)設(shè)備被引進(jìn)到中國(guó)始于1950s。到1980s初期，中國(guó)自主研制生產(chǎn)的超聲波探傷設(shè)備在動(dòng)態(tài)范圍、放大器線性、測(cè)量精度等關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)方面已經(jīng)取得了很大程度的突破。在1980s末期，中國(guó)大規(guī)模集成電路取得了一定程度發(fā)展，數(shù)字化超生檢測(cè)裝置的研制起航。近年來(lái)，中國(guó)已經(jīng)擁有多家專(zhuān)業(yè)從事超聲探測(cè)儀器生產(chǎn)和研究的企業(yè)和機(jī)構(gòu)(如南通精密儀器有限公司、汕頭產(chǎn)生研究所、中科院武漢物理研究所、鞍山?jīng)]死檢測(cè)技術(shù)有限公司等)，數(shù)字化超聲檢測(cè)裝置取得了迅速的發(fā)展。

　　目前，我國(guó)的超聲波檢測(cè)裝置正在朝著智能化、數(shù)字化的方向不斷發(fā)展，相關(guān)成績(jī)較為顯著。另外，國(guó)內(nèi)許多領(lǐng)域(如石油化工、航空航天、鐵道部、核電站等)大型企業(yè)通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)(如TOFD和相控陣超聲檢測(cè)設(shè)備與技術(shù))，促使中國(guó)的超聲檢測(cè)設(shè)備持續(xù)完善的同時(shí)，又推動(dòng)了超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的不斷前進(jìn)和發(fā)展。

　　與此同時(shí)，行業(yè)對(duì)關(guān)于超聲無(wú)損檢測(cè)的方法和應(yīng)用以及相關(guān)理論的基礎(chǔ)性研究正在一步一步深入探索，大批具有國(guó)際先進(jìn)水平的成果已經(jīng)涌現(xiàn)出來(lái)。我國(guó)在實(shí)際生產(chǎn)開(kāi)展的主要研究有：高頻超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，相位補(bǔ)償，計(jì)算機(jī)化超聲設(shè)備，用戶(hù)友好界面操作系統(tǒng)軟件，超生數(shù)字信號(hào)處理，包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模式識(shí)別、人工智能等，超聲機(jī)器人檢測(cè)系統(tǒng)，各種掃描成像技術(shù)，復(fù)雜構(gòu)建的自動(dòng)掃描超聲成像檢測(cè)等。其中相當(dāng)一部分研究成果的水平已經(jīng)進(jìn)入了國(guó)際先進(jìn)水平的范疇，為中國(guó)超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展提供了有力的支持。

　　另一方面，從宏觀角度來(lái)看，我國(guó)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)逐步從無(wú)損探傷(Nondestruction Inspection NDI)和無(wú)損檢測(cè)(Nondestruve Testing NDT)向無(wú)損評(píng)價(jià)(Nondestruction Evauation NDE)過(guò)渡。NDI、NDT和NDE是無(wú)損檢測(cè)發(fā)展的三個(gè)階段。初級(jí)階段的技術(shù)是超聲無(wú)損探傷，它的目的僅僅是以不損害零部件為前提，探測(cè)出設(shè)備和材料中人類(lèi)肉眼不可見(jiàn)的內(nèi)部缺陷，從而滿足工業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中的強(qiáng)度要求。發(fā)展到下一階段則是超聲無(wú)損檢測(cè)，其不僅要對(duì)最終的產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，并且還要監(jiān)測(cè)生產(chǎn)的過(guò)程的參數(shù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)。超聲檢測(cè)發(fā)展的最高境界是超聲無(wú)損評(píng)價(jià)，即在探測(cè)有無(wú)缺陷的同時(shí)，還需要對(duì)進(jìn)行材質(zhì)定量評(píng)價(jià)，此外也包含對(duì)材料的缺陷和材料的力學(xué)性能以及物理性能的檢測(cè)和評(píng)價(jià)。無(wú)損檢測(cè)另一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是從無(wú)損評(píng)價(jià)(NED)向自動(dòng)無(wú)損評(píng)價(jià)(ANED)和定量無(wú)損評(píng)價(jià)(QNED)發(fā)展，這意味著人為因素的影響逐步減少，在這個(gè)過(guò)程中采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析，檢測(cè)的可靠性得到提升。

　　超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域

　　目前，中國(guó)超聲無(wú)損檢測(cè)幾乎在所有工業(yè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。如作為基礎(chǔ)工業(yè)的鋼鐵工業(yè)、鍋爐壓力容器有關(guān)的工業(yè)部門(mén)、機(jī)器制造工業(yè)、鐵路運(yùn)輸工業(yè)、石油化工工業(yè)、航天航空工業(yè)、高速發(fā)展中的核電工業(yè)、集成電路工業(yè)等。目前超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)大量應(yīng)用于金屬構(gòu)件和材料，包括產(chǎn)品在役檢查和質(zhì)量在線監(jiān)控。中國(guó)超聲無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用頻度也不斷增多。目前中國(guó)對(duì)各種復(fù)雜設(shè)備和大型結(jié)構(gòu)壓力容器都已經(jīng)具備檢測(cè)能力，并且在高溫條件下的非接觸超聲檢測(cè)和裂縫縫合自身高度的測(cè)量等方面都取得了較大的進(jìn)展。以核電工業(yè)為例，盡管核電有著我國(guó)新興工業(yè)的角色，但超聲無(wú)損檢測(cè)已經(jīng)能夠應(yīng)用在核電工業(yè)的各個(gè)方面。中國(guó)已經(jīng)能按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和要求，采用國(guó)際先進(jìn)的設(shè)備，執(zhí)行國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)完成核電設(shè)施和核電廠的役前和在役檢查。相關(guān)的研究已經(jīng)有數(shù)十載的歷史，利用超聲波測(cè)流量、流速在化工、石油、電力、醫(yī)療、廢水處理、供水排水、礦山、冶金等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，不僅用于液體、流體的測(cè)量，還可以測(cè)量氣體流量。

　　我國(guó)超聲無(wú)損檢測(cè)產(chǎn)業(yè)水平還有待提高

　　從整體水平而言，目前我國(guó)超聲無(wú)損檢測(cè)事業(yè)的水平和發(fā)達(dá)國(guó)家之間的先進(jìn)水平差距仍然較大，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　第一是專(zhuān)業(yè)檢測(cè)團(tuán)隊(duì)中高級(jí)操作人員和高級(jí)技術(shù)人員所占比例仍然較低，極大程度地阻礙了超聲無(wú)損檢測(cè)的圖像化、智能化、自動(dòng)化的進(jìn)展歷程。一方面盡管老一輩的檢測(cè)工作者擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，但實(shí)際上卻缺乏把實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為理論總結(jié);而另一方面，盡管資歷較淺的檢測(cè)人員掌握較為豐富的計(jì)算機(jī)等技術(shù)，卻缺乏相應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這一定程度導(dǎo)致了檢測(cè)可靠性的降低。尤其是有自動(dòng)評(píng)定缺陷級(jí)別、自動(dòng)判傷功能的軟件和專(zhuān)家系統(tǒng)軟件的編寫(xiě)應(yīng)該受到行業(yè)足夠的重視。

　　其次是目前專(zhuān)業(yè)無(wú)損檢測(cè)人員的數(shù)量較少且產(chǎn)業(yè)對(duì)無(wú)損檢測(cè)設(shè)備利用率依然較低。經(jīng)過(guò)40年的發(fā)展，我國(guó)無(wú)損檢測(cè)已經(jīng)應(yīng)用于近30個(gè)系統(tǒng)領(lǐng)域，將近20萬(wàn)人左右的人員直接從事無(wú)損檢測(cè)技術(shù)方面的工作。但高技術(shù)專(zhuān)業(yè)人員不足，中國(guó)因?yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，大量產(chǎn)品報(bào)廢，相關(guān)不良品的年損失超過(guò)2000億元人民幣。導(dǎo)致的另一個(gè)問(wèn)題就是產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力較低，影響產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)內(nèi)不少大型機(jī)械制造企業(yè)都擁有較多的無(wú)損檢測(cè)設(shè)備，但缺乏對(duì)無(wú)損檢測(cè)重要性的認(rèn)識(shí)且缺少無(wú)損檢測(cè)的專(zhuān)業(yè)人員，超聲波無(wú)損檢測(cè)等并未在生產(chǎn)中發(fā)揮相應(yīng)的作用。

　　此外，產(chǎn)業(yè)對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的信息技術(shù)應(yīng)用程度亟需提高。當(dāng)無(wú)損檢測(cè)和信息技術(shù)結(jié)合以后，人類(lèi)就可以通過(guò)檢測(cè)過(guò)程最大限度地獲取大量信息。中國(guó)相關(guān)的建設(shè)工作還相當(dāng)薄弱。目前國(guó)內(nèi)僅有不到100個(gè)已經(jīng)建立的無(wú)損檢測(cè)專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站或設(shè)計(jì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)范疇內(nèi)容的網(wǎng)站，并且專(zhuān)業(yè)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)資訊綜合網(wǎng)站數(shù)量?jī)H有幾家，其余大部分局限于自身的服務(wù)業(yè)務(wù)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)等，范圍狹窄。

　　結(jié)語(yǔ)

　　超聲波無(wú)損檢測(cè)具有一系列較為突出的優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)大量工業(yè)部門(mén)都受到了廣泛的應(yīng)用。盡管中國(guó)的超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)正在朝著智能化、數(shù)字化的方向發(fā)展，并且成績(jī)顯著，大量具有國(guó)際先進(jìn)水平的成果已經(jīng)涌現(xiàn)出來(lái)，但超聲波無(wú)損檢測(cè)產(chǎn)業(yè)卻存在一系列不足，檢測(cè)專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍中高級(jí)操作人員和高級(jí)技術(shù)人員所占比例較低，并且專(zhuān)業(yè)無(wú)損檢測(cè)人員的數(shù)量較少且對(duì)相關(guān)設(shè)備利用率較低，此外對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的信息技術(shù)應(yīng)用程度也有待提高。