一、概述
目前随着新型数字式超声检测技术的发展，国内外涌现出许多新型的超声检测技术如：相控阵、TOFD、导波、腐蚀成像扫描、长程扫描及常规超声BCD平面三维扫描技术。但在实际应用中三种检测技术各有其检测局限性，在单独使用这些检测技术时很容易出现漏检，误判或出现由于工件材料限制而无法检测的情况。针对当前用户不断增长的多功能超声探伤的需求，我们专门引进了国外最先进、使用最舒适的超声波探伤仪，同时具备相控阵/TOFD/常规脉冲反射BCD三维成像技术，可以轻松完成各种日常的超声检测和分析。在检测中各检测模式的切换十分简单，只需在Windows XP平台下设计的专业软件中选择即可，通过连接不同类型的相控阵探头及常规超声探头可以满足大范围的常规检测应用和特殊检测应用。

二、相控阵及TOFD技术介绍
2.1 超声TOFD检测法全称是Time of Flight Diffraction，是一种依靠超声波和缺陷端部相作用产生的衍射波来检测出缺陷并对其进行定量、定位的检测技术，该技术在上世纪70年代最早由英国哈维尔无损检测中心提出。90年代随着超声压电材料的进步，TOFD技术在国外已逐步应用于各个工业领域。目前我国也已经制定了相关的标准，开设了培训班培养了大批TOFD持证人员，在某些领域已经开始广泛应用该技术，TOFD技术在承压设备、铁路、桥梁等钢结构焊接接头的检测方面性能优异，主要表现在TOFD技术检测精度高、可靠性强、提高了检测效率和利于环保。

TOFD技术的局限性
1、对于上表面缺陷，直通波有一定宽度，如近表面缺陷隐藏在直通波中将会出现漏检；对于下表面，因为存在轴偏离底面盲区，位于热影响区或融合线的缺陷信号有可能被底面反射信号淹没而漏检。
2、TOFD图像识别和判读及数据分析需要丰富的经验。
3、对于粗晶材料，如奥氏体，马氏体焊缝检测相当困难。
4、对于横向缺陷检测比较困难。

弥补局限性的方法
采用其他手段进行辅助，常见方法有
TOFD配合常规超声的扫描方法，
TOFD检测配合磁粉检测的方法
以及TOFD及相控阵联合扫描的检测方法。

相控阵技术介绍及其优势
2.2超声相控阵技术是借鉴相控阵雷达技术的原理而发展起来的。相控阵是超声波换能器（探头）晶片的阵列组合；相位转换是通过电子系统控制晶片的激发时间来实现的；每一个晶片的激发时间可以单调节，所有晶片发射的超声波形成一个整体波阵面，能够实现动态聚焦，能有效地控制发射的超声束（波阵面）的形状和方向。
相控阵原理
相控阵产生的基础是靠电子系统控制晶片的激发时间来实现声束移动、声束的聚焦。声束的聚焦是按照聚焦法则规律来实现的，也就是说通过对晶片施加不同的延迟时间，可形成不同方向的聚焦。相控阵声束的运动不依靠任何机械运动，而是靠晶片时间的多路传输技术形成电子扫描，来实现超声波束沿着阵列的一个轴线方向自由移动，每秒钟扫描20000次。探头的几何形状决定波束移动的扫描类型，并可能出现线性扫描、扇形扫描、横向扫描及以上扫描的组合。图1是线性阵列声束的移动及在不同的聚焦法则作用下形成不同方向的聚焦。

相控阵技术的优势

1、由于可采用电子控制方法控制声束进行扫查，可在不移动或少移动探头的情况下进行快速线扫查或扇形扫查，大大提高了检测效率。
2、由于可对声束角度进行控制，具有良好的声束可达性，通过多个检测角度的设定，可以进行复杂形状和在役零件的检测。如核反应堆喷嘴和其他接头、摩擦焊发动机组件、发动机盘件及叶片的根部和叶盘结合部的检测。
3、通过动态控制声束的偏转和聚焦，可以实现焦点位置的动态控制，避免了普通聚焦探头未实现全深度聚焦检测而对不同深度范围频繁更换探头的麻烦。

三、TOFD和相控阵联合扫查技术介绍及其优势

在实际检测应用中，如一台机器能够同时使用TOFD和相控阵功能，则可通过专门的扫查器连接这两种探头，对检测工件进行联合扫描。消除TOFD的上下表面盲区，提高缺陷定位效率及准确性。

结论
当前是新型超声检测技术迅猛发展的时代，在现场检测应用中仅使用一种技术将会带来非常大的局限性，把目前先进的TOFD、相控阵、数字成像技术结合起来将会是超声检测技术的主要发展方向。把这些技术相结合，将有助于改善检测的适用性，提高检测准确性，和缺陷定量的精确性。增强超声波的实时性和可记录性，促进无损检测与评价的应用及发展。