超声波无损检测应用

#成功案例 ·2025-09-26 14:39:50

星烁华创成立于2007年，是一家专注于高速信号采集与处理解决方案的供应商，公司所有产品都是自主研发，为全球原始设备制造商（OEM）和研究实验室提供高性能数据采集卡及相关技术支持。

数据采集卡一个应用领域是超声波无损检测。

超声波无损检测（UT）是一种利用超声波在材料中传播特性检测内部缺陷的高效技术，具有高灵敏度、穿透力强、适用范围广等优势，广泛应用于航空航天、机械制造、建筑、石油化工等领域，但也存在对复杂形状工件检测受限、结果解读依赖经验等局限性。

超声波无损检测通过探头发射高频超声波（频率通常为2kHz-25MHz），超声波在材料中传播时遇到缺陷（如裂纹、气孔）或不同介质界面（如金属与空气）会发生反射、折射或散射。接收探头捕捉反射波信号，经仪器分析后，可确定缺陷的位置、大小及类型。
    在超声无损检测中，数据采集卡需满足高频信号捕捉、高分辨率、实时传输与处理、多通道同步、低噪声高精度、灵活触发与控制、软件兼容性及可靠性与稳定性等要求，具体说明如下：

一、高频信号捕捉能力

采样频率要求：超声信号频率通常较高，数据采集卡需具备足够的采样频率以捕捉信号细节。例如，对钢材进行无损检测时，由于声波在钢材中的传播速度很快，回波时间非常短，因此需要采样频率至少达到1GHz以上，以满足奈奎斯特频率要求。

实际应用案例：阿尔泰科技的PCIe3628高速数据采集卡，每通道采样频率可达3GHz，2通道同步输入，完全满足高频信号捕捉需求。

二、高分辨率与精度

分辨率要求：数据采集卡需具备足够的分辨率以确保信号的精确捕捉。一般来讲，用于超声或者声发射的采集卡的采样频率要高于1M， 12位ADC的采集卡有1M-10M-100M-5G的采集速率，而24位分辨率的采集卡一般仅有1-2M的采样率。

实际应用案例：PCIe36300系列超声数据采集卡，8个同步采集通道，每通道采样速率可达1GS/s，14位分辨率，能够满足一般超声检测对于数据精度的要求。

三、实时传输与处理能力

数据传输要求：数据采集卡需具备实时数据传输能力，以便将采集到的数据快速传输到计算机内存中进行后续分析。

实际应用案例：PCIe3628高速数据采集卡采用高速DMA方式，可将板上暂存的数据快速传到系统内存，上传实时速度可到6GB/S，传输速度优势明显，便于进行线上实时监测。

四、多通道同步采集能力

多通道需求：在某些应用场景下，如阵列超声检测，需要同时采集多个通道的超声信号。

实际应用案例：星烁华创 USB高速数据采集卡（如USS214X系列）通过光口，可以轻松扩展通道数量并保持采样频率的一致性，满足多通道同步采集需求。

五、低噪声与高直流精度

噪声与精度要求：数据采集卡需具备低噪声和高直流精度，以确保信号的准确性和可靠性。

实际应用案例：星烁华创USB高速数据采集卡具有低噪声和高直流精度（如0.25% DC垂直精度），这对于超声检测中需要精确测量信号强度和相位的应用至关重要。

六、灵活的触发与控制功能

触发与控制需求：数据采集卡需具备灵活的触发与控制功能，以便根据实际需求进行触发采集和数据处理。

实际应用案例：星烁华创超声数据采集卡支持连续触发采集功能，允许用户进行连续触发采集，方便获取不同状态下的超声数据。

七、软件兼容性与开发支持

软件兼容性要求：数据采集卡需具备良好的软件兼容性，以便与各种编程语言和开发平台进行无缝集成。

实际应用案例：星烁华创系列超声数据采集卡提供了基于多种编程语言的软件开发工具包（SDK），包括C/C++、C#、和LabVIEW等，方便用户根据自己的需求进行二次开发和应用程序的编写。

八、可靠性与稳定性

可靠性与稳定性要求：数据采集卡需具备高可靠性和稳定性，以确保在长时间运行过程中不会出现故障或数据丢失等问题。

星烁华创超声数据采集卡选型表

PCIe无损检测数据采集卡选型

USB无损检测数据采集卡选型