齿轮环焊缝超声自动检测装置设计
汽车后桥环焊缝自动超声波探伤系统
汽车后桥环焊缝自动超声波探伤系统介绍一种汽车后桥环焊缝自动超声波探伤系统，采用非常规的探伤方法，设计了一种组合式微型探头，实现了后桥的自动超声波探伤，该系统具有自动判伤、定位、记录和打标记的功能。
同时还具有整条环焊缝探伤波形全景记录功能，操作简便，现已用于实际。
1 探伤原理与工艺参数的确定1.1探伤原理汽车后桥由冲压成形的半桥壳、后盖、法兰盘、半轴套管等几部分焊接而成。
先由两个半桥壳对接形成后桥壳，然后再由后桥壳与半轴套管用环焊缝焊接成桥壳体，环焊缝与对接纵缝成丁字交叉。
后桥材料为20号钢，所有焊缝均采用CO2自动焊接，环焊缝为搭接形式（见图 1），可能出现的缺陷大多为根部未焊透和保护不当引起的气孔，其中根部未焊透对疲劳寿命影响最大。
由于环焊缝与对接纵缝形成丁字形接头，按照常规探伤方法，由于纵缝的阻碍引起几何形状突变，不利于探头与工件表面的贴合，在焊缝表面实施自动探伤比较困难。
若采用水浸法，则不利于在线连续生产。
由图1可知，在后桥轴头套管内有一环形平面，环的宽度为9 mm，将探头贴在此环上，从后桥内壁向上发射超声波来探测焊缝，若发射的超声波包住整个焊接接头断面，旋转后桥且探头不动，则可实现自动超声波探伤，其原理如图 1 所示，图中a,b 和c点为假设缺陷处，数字为超声波声轴线投影法确定的缺陷深度(单位为 mm)。
图 1探伤原理及缺陷回波定位法示意图1.2探头参数的选择1.2.1K值由于后桥环缝位置的几何形状和尺寸的限制，满足自动探伤要求的位置狭小，为了保证探伤的可靠性，采用多探头多方位扫查方式。
探头设计成组合探头形式，后桥头每边采用4只探头，两边共8只探头同时检测，每个组合探头中的探头以圆心为对称点，相隔90°均布。
探头扫查方向如图 2 所示，1号探头向斜下方扫查焊缝，另外3只探头从斜上方扫查环焊缝。
两端的组合探头呈对称布置。
斜探头入射角β由后桥环缝位置的几何尺寸确定，其原则是超声波束要包络整个焊缝断面，如图1所示。
焊缝超声自动检查设备
1.LSI - 大型结构机器人自动爬行超声C扫描探伤系统——美国物理声学公司LSI为一套由便携式笔记本电脑或手动遥控器控制的机器人自动爬行超声C-扫描探伤系统。
该系统可爬行于压力容器、锅炉、储罐、管道与船体等大型结构之上进行超声测厚、腐蚀、探伤及焊缝检测等作业,实现百分之百覆盖的自动超声A/B/C扫描并自动给出满足API653标准的扫查报告。
该系统既可现场检测大型结构的壁厚、腐蚀与缺陷的状况，又可配以使用TOFD装置对大型结构的焊缝进行现场检测。
所有检测结果均可存入硬盘永久保留，并可对多处分别检测的结果进行整合以提供大型结构整体的检测报告。
LSI主要下列部件组成：由防水电机（满足IP-65标准）驱动的机器人爬行器（可爬高至数十米）及超声扫查架（250-600mm宽）。
由高性能、高质量的超声脉冲发射/接收卡（30MHZ带宽，12位精度）及运动控制卡构成的超声控制系统手动遥控装置室内、外用加固型笔记本电脑及集扫描、探伤、分析成像、评估于一体的窗式软件ULTRAWIN。
远距离辅助视频成像系统。
图1 LSI - 大型结构机器人自动爬行超声C-扫描探伤系统图2 图3网址：/ut-lsi.htm2. 自动超声相控阵管道环焊缝检测系统（奥林巴斯）图4 自动超声相控阵管道环焊缝检测系统近年来，自动超声检测（AUT）技术已开始取代了传统的射线成像术，成为世界上首选的管线焊缝检测方法。
射线成像技术具有明显的局限性：面缺陷检测的效果不好、无垂直定量缺陷的性能、具有安全方面及环境污染方面的隐患。
自动超声检测的优势：•无辐射危害、无化学污染、无需得到许可。
•检测周期极短，提高了生产率。
•检测及定量精确性更高，降低了次品率。
•使用工程临界评估（ECA）验收标准对缺陷指示的垂直高度和深度进行测量，降低了次品率。
•通过智能输出显示进行实时分析。
•提供与电子支持相关的数据和检测报告。
•更好地控制焊接过程，降低了次品率。
PipeWIZARD设备计算机与软件坚固耐用的笔记本电脑内装有Microsoft Windows和PipeWIZARD数据采集和分析软件。
【CN210180978U】一种压力容器焊缝超声波检测配套装置【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920647916.4(22)申请日 2019.05.08(73)专利权人 杨菁华地址 730060 甘肃省兰州市西固区合水北路3号(72)发明人 杨菁华 苟瑞龙 张斌 (74)专利代理机构 北京科家知识产权代理事务所(普通合伙) 11427代理人 陈娟(51)Int.Cl.G01N 29/04(2006.01)G01N 29/265(2006.01)(54)实用新型名称一种压力容器焊缝超声波检测配套装置(57)摘要本实用新型公开了一种压力容器焊缝超声波检测配套装置，包括底座，所述底座的下表面固定连接有滚动轮，所述底座的上表面分别固定连接有推杆、电动推杆和底框，所述底框的上表面固定连接有套管，所套管的侧面转动连接有旋转杆，所述旋转杆的正面固定连接有检测仪，所述旋转杆的侧面固定连接有旋转盘。
该压力容器焊缝超声波检测配套装置，通过设置微型电机和固定块，使旋转圆盘可以转动，通过设置伸缩连接杆和旋转圆盘，使探伤头便于摆动，通过设置滑块、滑槽、固定柱和活动框下表面的固定卡扣，使探伤头的摆动幅度和角度便于调节，便于应对不同的斜面，从而使该压力容器焊缝超声波检测配套装置具有全面检测的效果。
权利要求书1页 说明书3页 附图4页CN 210180978 U 2020.03.24C N 210180978U权 利 要 求 书1/1页CN 210180978 U1.一种压力容器焊缝超声波检测配套装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的下表面固定连接有滚动轮(2)，所述底座(1)的上表面分别固定连接有推杆(3)、电动推杆(4)和底框(5)，所述底框(5)的上表面固定连接有套管(6)，所套管(6)的侧面转动连接有旋转杆(7)，所述旋转杆(7)的正面固定连接有检测仪(8)，所述旋转杆(7)的侧面固定连接有旋转盘(9)，所述电动推杆(4)的顶端固定连接有旋转框(10)，所述旋转框(10)的内壁固定连接有轴承(11)，所述轴承(11)的内环固定连接有主杆(12)，所述主杆(12)的上边表面固定连接有固定块(13)，所述固定块(13)的上表面固定连接有微型电机(14)，所述固定块(13)的正面转动连接有旋转圆盘(15)，所述旋转圆盘(15)的正面转动连接有伸缩连接杆(16)，所述伸缩连接杆(16)的侧端转动连接有活动框(17)，所述活动框(17)的正面开设有凹孔(18)，所述凹孔(18)的内壁开设有滑槽(19)，所述滑槽(19)的内壁滑动连接有滑块(20)，所述滑块(20)的背面转动连接有固定柱(21)，所述活动框(17)的侧端固定连接有探伤头(22)。
齿轮焊接超声波探伤简介
2019年4月5日
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1、超声波探伤原理简述 2、超声波探伤技术指标及系统组成 3、探伤检测调试机理 4、探伤标样及定位套设计 5、探伤检测失败原因分析
2019年4月5日
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1、超声波探伤原理简述
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3、探伤检测调试机理
注意：从位置2到位置3波形是一个稳定的过程，如图所示。
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3、探伤检测调试机理
注意：从位置3到位置4波形是一个渐变的过程，此时波形B逐渐增大，波形C逐渐减小。
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分析，对原因逐步排查，找到问题所在，是可以从根本上解决此 问题的。
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2、 超声波探伤技术指标及系统组成
2.2 系统组成 2.2.1 水浸式聚焦探头 2.2.2 数字超声波卡
2.2.3 电机控制卡
2.2.4 计算2.2.7 光电传感器 2.2.8 限位光电开关
2.2.9 齿轮传动旋转机构
3、探伤检测调试机理
注意：在位置4区域波形是一个稳定的过程，如图所示。
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4、 探伤标样及定位套设计（重庆环纳标样设计参考）
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5、探伤检测失败原因分析
开题报告圆桶焊缝超声检测机械装置
(3)探测装置
探测移动平台驱动系统：采用丝杠螺母，可以由步进电机进行驱动。
四、准备工作情况和主要工作措施：
（一）准备工作情况：
根据设计题目可知，需设计一台可以对一定长度和直径的金属管管体进行焊缝超声检测的机械装置。其中，金属管件长度、直径以及壁厚存在一定范围的变量。机械装置流程如下：送料装置 夹紧装置 探测装置 夹紧装置 送料装置 初始步骤（送料装置）
六、文献综述：
1 无损检测技术简介
（1）超声波检测
超声波是一种机械波，具有传播能量损失小、穿透能力强、传播距离大等特点。超声波从一种介质进入到另一种介质时，若两种介质的声阻抗相差较大时，就会在两种介质的分界面产生反射，这就是变压器绕组变形的检测原理。
超声检测是工业上无损检测的方法之一，超声检测管体遇到缺陷时，一部分声波会产生反射，检测仪器可对反射波进行分析，就能精准无误地测出缺陷来，并且能够显示出内部缺陷的位置与大小，测定材料的厚度等。超声检测应用在脉冲反射探伤法中，通常用于锻件、焊缝等的检测，可发现工件内部较小的裂纹、夹杂、缩孔、未焊透等缺陷。优点是穿透力大，探伤灵敏度高，并可测定缺陷的深度和相对大小等。缺点在于不能检查复杂的工件，被检查的表面具有一定的光洁度和要求具有一定经验的检验人员来进行检测等。
毕业设计开题报告
毕业设计题目
圆桶焊缝超声检测机械装置
设计类型
理论研究
应用研究
调查研究
用于生产
其它
√
一、完成本题的目的和意义：
本课题主要研究设计一种适用于管体超声检测机械装置，以实现工件从工作台取出并放置到指定工位的功能，将送料过来的工件进行夹紧的功能，调整组件以及完成探头测量的功能。
焊接药筒环焊缝缺陷超声自动检测系统设计
焊接药筒环焊缝缺陷超声自动检测系统设计结合多年科研工作，提出了焊接药筒环焊缝超声自动检测方法和系统设计方案，并设计了多输入-单输出电路，特征提取电路。
1 焊接药筒环焊缝超声检测方法1.1 焊接药筒介绍焊接钢质药筒是国营753厂研制定型的火炮药筒。
其筒底和筒体是由环焊机焊接而成的。
在焊接处，筒底厚度为2.6 mm，筒体厚度1.6 mm，焊接后形成4～6 mm宽的环形焊缝，且内表面有起伏，不规则。
在炮弹发射时，药筒内压力很大，焊缝中的疵病可能导致严重的后果。
军方要求对焊缝百分之百的检验。
焊缝中主要会出现气孔、横裂纹、焊偏等缺陷。
为了适应生产线批量生产自动检测的要求，结合成本等因素，采用水浸超声自动检测方法。
1.2 环焊缝超声正交扫描检测方案疵病有点状和线状两种。
通过对药筒及环焊缝的具体分析，采取如图1所示方案，从两个方向对焊缝进行正交检测，这样不易漏检，也可根据两个方向获得的信息对缺陷进行定性分析。
图1中三个探头装在一个探头架上，全部采用水浸聚焦探头。
整个探头和药筒被测部分浸在水中(图中未画出水)。
图1(a)中，探头1是发射探头，发射的纵波在水中传播斜入射到药筒筒体，在钢板中产生A1模式的板波。
板波沿垂直于焊缝的方向传播，在传播的同时部分能量以纵波的形式向水中辐射，穿过焊缝的板波到达某一点时，其辐射的纵波能量被探头2接收。
当板波声束穿过的焊缝处有气孔或焊偏缺陷时，探头2接收到的信号变小。
图1(b)中，探头3发射的纵波斜入射到焊缝上，在焊缝中产生表面波，沿焊缝方向传播，当在焊道上距入射点一定距离内有横裂纹、气孔等缺陷时，表面波沿焊缝方向反射，反射回波的部分能量以纵波的形式向水中辐射，被探头3接收形成缺陷反射回波信号(无疵病时，信号幅度为零)。
通过对两组探头信号的处理与综合分析，可得出焊道上被测点的焊接情况。
这就是检测的基本原理和方法。
图1 环焊缝超声正交检测示意图2 自动检测系统总体设计根据检测方案，检测系统应具有以下功能：①两组探头对同一点先后检测，并把各自的回波信号进行处理；②提取回波信号的主要特征以便分析判断；③为了获得整个焊道的信息，药筒和探头必须有相对运动，使系统对整个圆周的焊缝都能检测到；④整个系统由微机进行控制和数据处理。
管道环焊缝相控超声检测系统设计
摘要：在管道环焊缝过程中，其超声检测技术是一项非常重要的技术。随着我国工业产业规模的不断扩大，长输管道的使用服务功能正在逐渐完善，为相关行业生产效率的提高带来了重要的保障作用。结合现阶段长输管道监督检查的实际发展状况，可知其中依然存在着一定的问题，影响了长输管道的焊接质量，需要采取必要的措施及时地处理这些问题，避免长输管道使用中出现焊缝缺陷现象。基于此，本文将对长输管道焊缝无损检测监督要点进行必要地探讨，本文针对超声检测的相关技术和设计进行了分析。
关键词：管道环焊缝；超声检测；系统设计
1前言
全自动超声波检测技术（AUT）是一项在超声波检测技术（UT）的基础上研发的焊缝质量无损检测技术，具有检测灵敏度高、速度快、对焊缝缺欠定位和定量准确等优点，在工业管道的焊缝质量检测中得到了应用和推广，提高了检测质量和工效，降低检测作业强度。
2检测工艺原理
根据超声波相控阵声聚焦和焊缝分区扫查原理进行管道焊缝的检测设置，检测前测量管道的超声波声速、对管道表面进行处理、画检测参考线和标识，通过校准试块校验系统稳定性和校准检测灵敏度，在管道焊缝的2-3点位安装扫查器道接头，在管道焊缝的正上方安装扫查器，进行管道表面耦合，通过焊缝分区扫查形成AUT扫查图，再根据A扫描、B扫描和TOFD扫描图谱综合评价焊缝质量。
4.2 AUT可靠性研究及成果试用
4.2.1 AUT可靠性研究
国内无损检测技术可靠性研究在理论和实际应用方面仍处于起步阶段，尚未形成具有自主知识产权的无损检测可靠性技术体系，缺少相应的认证和评定程序。要推行管道全自动焊技术，应该针对管道自动焊的AUT技术可靠性开展研究工作，建立质量体系并制定程序文件。通过对陆地长输管道AUT技术可靠性、工艺评定及其质量体系建立的研究获得以下成果：（1）AUT的缺欠检出率高于RT。试验设计人工缺点263处，AUT检出255处，缺欠检出率为96.96％；RT检出187处，缺欠检出率为71.1％。（2）AUT的检测灵敏度略高于RT。AUT发现的最小缺欠（高度）尺寸小于RT发现的最小缺欠，RT对热焊和根部的未熔合类型（或高度小于0.5mm）缺欠检出率较低。（3）AUT能够对缺欠深度进行较为精确的定位，RT则不能，只能依靠经验判断，误判的可能性较大。（4）AUT（A扫描通道）对气孔（条孔、密集气孔）不敏感，检出率低，但通过体积通道和TOFD通道的补充检测，也可以检测到气孔等体积型缺欠。综合可靠性指标、切片对比结果，针对陆地长输管道全自动焊焊缝，AUT检测结果的检出率和可靠性要远高于RT。AUT技术对于全自动焊焊口，不存在缺欠漏检，可检出的最小缺欠尺寸也小于RT，且AUT比RT多了一个缺欠高度的验收指标，在质量保证方面更加全面、科学。因此，AUT能够代替RT对陆地长输管道全自动焊焊缝进行检测。
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1 绪论1.1 超声无损检测的现状和发展趋势1.1.1 超声无损检测技术的发展随着现代科学和工业技术的迅速发展，尤其是原子能、航空、航天技术的发展，以不损害被检验对象(材料、工件或设备)的使用性能为前提的无损检测（NondestructiveTesting）技术越来越为人们所重视。
常规的无损检测方法有：超声检测、射线检测、涡流检测、磁粉检测和渗透检测，此外还有激光全息无损检测，微波无损检测，红外无损检测等方法[1-4]。
超声检测(UT)是一种最重要的无损检测技术，有关资料表明，国外每年大约发表3000篇涉及无损检测的文献资料，全部文献资料中有关超声无损检测的内容约占45%，特别是2000年10月在罗马召开的第十五届世界无损检测会议(WCNDT)收录的663篇论文中，超声检测就占250篇。
这些都说明超声无损检测的研究势头和其在无损检测中的重要地位。
超声波的特点是传播能量大、方向性好，而且在介质内传播过程中遇到缺陷时会产生界面发射或者引起声速和能量衰减的变化，利用这一特性就可以达到检测缺陷的目的。
到上世纪20年代，声学和超声学的理论大厦已经完全建立起[5]。
Rayleigh、Lamb、Knott、Macelwane、Stonely和Jeans等学者详细论述了声波的反射、折射、波型转换、衍射、散射衰减等规律。
随着电子工业的发展和材料加工技术的进步，20世纪30年代，石英换能器已出现，双探头超声波系统已经建立，用于探测材料中的缺陷。
这都为超声检测提供了理论和技术的基础。
随着系统的逐步完善，1950年，超声波探伤已用于工业中。
从60年代以后，超声检测的主要进展为探伤仪的改良和进一步应用，如固体电路和模块化设计、装配、数字显示等等。
1982年，微处理器控制的探伤仪出现，此后超声检测仪器朝着数字化、智能化的方向迅速发展。
早期的超声检测主要用于探伤，由于常规超声检测技术自身的局中限性，使其在缺陷定性、定位及定量方面的可靠性和灵敏度并不高。
随着超声工程应用范围的扩大，常规方式已经不能满足检测的需要。
近年来，缺陷的定量技术、信号处理技术、人工智能、超声波成像、检测可靠性、材料特性评价、超声波换能器技术、数值模拟和过程仿真、雷达和声呐技术、现场检测等各种先进技术纷纷应用于超声检测领域，促进了超声检测的发展，使得超声检测这一新技术更为引人注目。
1.1.2 超声检测的优点在常规无损检测方法中，超声检测因超声波具有独特的优点而得到了迅速地发展。
超声波的优点很多，具体如下[6-8]：1.超声波的方向性好；2.超声波的穿透能力强；3.超声波的能量高；4.对人体无害。
正是由于超声波的上述特点，使得超声检测适应性强、检测灵敏度高、使用灵活、设备轻巧、成本低廉、可及时得到探伤结果，适合在车间、野外和水下等各种环境下工作，并能对正在运行的装置和设备进行检测。
1.1.3 超声检测的国内、外现状超声无损检测在国外大概开始于上世纪二、三十年代，我国起步比较晚，上世纪五十年代才开始研究，目前取得了很大的进展。
但总的来看，在很大方面跟国外工业发达国家仍然有很大差距[9]。
在国外随着超大型石化、冶金、电站设备的发展，采用传统的手动超声检测方法已不能满足现代化生产需要，另外高空与野外作业也需要更加有效地检测技术，于是各国相继把无损检测，特别是超声检测技术的目标转向自动超声检测领域。
由于美国等发达国家在超声检测领域投资力度比较大，相互之间的竞争激烈，自动超声检测术和设备发展速度非常快，同时自动超声检测系统性能也日趋完善。
近年来，新技术的应用大大促进了国外超声检测的发展，使超声检测的功能愈来愈强大。
随着微电子技术的发展和计算机的普遍应用，超声检测仪器和检测方法得到了迅速发展，使超声检测的应用更为普及。
目前，微计算机在超声检测中能够完成数据采集、信息处理、过程控和记录存储等多种功能。
许多超声检测仪器都把微处理器作为一个部件而组装在一起，去执行处理数据和图像任务。
一些全电脑对话式超声探伤仪，可在屏幕上同时显示回波曲线和检测数据，存储仪器调整状态、缺陷波形和各种操作功能。
目前，国外超声检测正在向着自动化、数字化和智能化方向发展。
国外工业发达国家的超声无损检测技术的另一个发展方向是逐步从NDI和NDT向NDE过渡。
超声波无损探伤是初级阶段，它的作用仅仅是在不损害零部件的前提下，发现人眼不可见的内部缺陷，以满足工业设计中的强度要求。
超声无损检测是近20年来应用最广泛的术语，它不仅要检测最终产品，而且还要对生产过程的有关参数进行监测。
超声无损评价是超声检测发展的最高境界，不但要探测缺陷的有无，还要给出材质的定量评价，也包括对材料和缺陷的物理和力学性能的检测及其评价。
本文正是建立在NDI和NDT基础上，对齿轮焊缝进行检测，从而进行有效的评估。
我国的无损检测技术是从无到有，从低级阶段逐渐发展到应用普及的现阶段水平。
超声波检测仪器的研制生产，也大致按此规律发展变化。
五十年代，我国开始从国外引进超声波仪器，多是笨重的电子管式仪器。
如英国的UCT-2超声波检测仪，重达24Kg，各单位积极开展试验研究工作，在一些工程检测中取得了较好的效果。
五十年代末六十年代初，国内科研单位进口了波兰产超声仪，并进行仿制生产。
随后，上海同济大学研制出CTS-10型非金属超声检测仪，也是电子管式，仪器重约20Kg。
该仪器性能稳定，波形清晰。
但当时这种仪器只有个别科研单位使用，建工部门使用不多。
直至七十年代中期，因无损检测技术仍处于试验阶段，未推广普及，所以仪器没有多大发展，仍使用电子管式的UCT-2，CTS-10型仪器。
1976年，国家建委科技司主持召开全国建筑工程检测技术交流会后，国家建委将混凝土无损检测技术列为重点攻关项目，组织全国6个单位协作攻关。
从此，无损检测技术开始进入有计划，有目的的研究阶段。
1978年10月，中国建筑科学院研制出JC-2型便携式超声波检测仪。
该仪器采用TTL线路数码显示，仪器重量为5Kg。
同期研制出的超声检测仪器还有SC-2型，CTS-25型，SYC-2型超声波检测仪。
从此，我国有了自己生产的超声波仪器。
近年来我国超声无损检测事业取得了巨大进步和发展。
超声无损检测已经应用到了几乎所有工业部门，其用途正日趋扩大。
超声无损检测的相关理论和方法及应用的基础性研究正在逐步深入，已经取得了许多突破性进展。
比如，用户友好界面操作系统软件；各种扫描成像技术；多坐标、多通道的自动超声检查系统；超声机器人检测系统等。
无损检测的标准化和规范化，检测仪器的数字化、智能化、图像化、小型化和系列化工作也都取得了较大发展。
我国已经制订了一系列国标、部标及行业标准，而且引进了ISO，ATSM等一百多个国外标准。
无损测人员的培训也逐渐与国际接轨。
但是，我国超声无损检测事业从整体水平而言，与发达国家之间仍存在很大差距。
具体表现在以下几个方面[10-16]：○1检测专业队伍中高级技术人员和高级操作人员所占比例较小，极大阻碍了超声无损检测技术向自动化、智能化、图象化的进展。
由于经验丰富的老一辈检测工作者缺乏把实践经验转化为理论总结，而年轻的检测人员缺乏切实的实践经验，这有可能导致现有的超声检测软件系统不同程度的缺陷，降低了检测的可靠性。
○2专业无损检测人员相对较少，现有无损检测设备有待改进。
从而导致目前我国产品的质量普遍存在较大问题，据测算，我国不良品的年损失约2000亿元。
更严重的后果是产品的竞争能力差，影响产品进入国际市场。
○3对无损检测技术领域的信息技术应用重视不够。
我国对无损检测信息技术的建设工作还处在相当薄弱的阶段。
○4无损检测的标准和规范多而杂。
目前，超声检测已成功地应用于我国的船舶、冶金、机械、石油、化工、食品、电子、航天、电力、建筑、农林、水产及医疗等领域，正在形成国民经济中颇有特色的产业之一。
1.2 课题来源、背景和意义1.2.1 课题的背景无损检测是现代工业许多领域中保证产品质量与性能、稳定生产工艺的重要手段。
尽管无损检测技术本身并非一种生产技术，但其技术水平却能反映一个部门、行业、地区甚至国家的工业技术水平。
无损检测所能带来的经济效益十分明显。
当今世界各发达国家都越来越重视无损检测技术在国民经济各部门中的作用，比如日本在其制定的21世纪优先发展四大技术领域之一的设备延寿技术中，把无损检测放在十分重要的位置；德国科学家认为，无损检测技术是机械行业的四大支柱之一；美国前总统里根曾说过：“没有先进的无损检测技术，美国就不可能享有在众多领域的领先地位”。
作为其中一个重要分支，超声无损检测技术作为一门综合性很强的边缘应用科学，在无损检测中占据着极其重要的地位[17-19]。
与机械制造技术的发展趋势相适应，现代超声无损检测技术借助于计算机技术、回波频谱分析技术、电子技术、机电一体化技术等，向着数字化、图像化、智能化和自动化方向发展。
1.2.2 研发中小模数齿轮环焊缝超声自动检测系统的意义汽车变速箱齿轮一般采用电子束焊接，当焊接工艺出现偏差或焊接条件发生变化时会出现缺陷，主要有焊缝熔深不够、气孔、裂纹、环缝收尾处不连续等[20]。
因此，在产品的设计寿命期内可能出现裂纹，并有扩展甚至发生灾难性后果的可能性。
所以在设备的生产监工和服役期内，若能正确地应用无损检测与监控技术，就可以提前检测出设备材质和焊接结构的缺陷，在设备运行中及时测量出是否有缺陷恶化、有无裂纹出现，进而促进整个投产设备的安全运行。
目前，在对焊接结构的产品进行检测都采用无损检测技术。
常规的无损检测包括:渗透检测、磁粉检测、射线检测、超声检测、涡流检测等[21]。
在各种无损检测技术的应用中，超声检测所占的比重最高，也是最有开发前途的。
国外早在上世纪70年代末期就开始研制，目前已经从手工检测发展到自动探伤，并且探伤技术和设备发展已经相当成熟[22]。
尽管超声自动检测技术在世界各国都得到了不同程度的发展，但在我国由于超声检测技术起步较晚，因而对于大多数的工件和原材料的检测主要还是停留在手工检测甚至原始的肉眼观察上，存在着诸多突出问题，如人为因素(精神状态、工作态度和责任心等)的干扰造成的缺陷漏检，重复性低，劳动强度大，检测的数据难以保存，不利于后处理等。
经过多年的发展，目前手工探伤技术比较成熟，自动探伤领域属于刚开始阶段。
由于汽车变速箱中的齿轮多，规格大小不一，并且每个齿轮都要进行环焊缝检测，用手工检测效率太低，对于内径小的齿轮手工检测根本无法实现。
而专门针对齿轮电子束焊缝超声检测的自动化设备的研究和开发，国内很少见，远远落后于应用的实际需要。
从满足自动化的、高生产率的现代化生产需要的角度，从保证检测的可靠性角度，从减轻工人劳动强度的角度，开发有效可靠的齿轮环焊缝超声自动检测技术和检测设备，保证齿轮焊接装置的运行安全就成为一个富有实用价值的课题。