超聲波傳感器傳統技術正在逐漸被超聲相控陣技術廣泛地替代，但雙晶聚焦探頭卻是例外，且由于其獨特性而越來越多地在無損檢測領域顯示其重要的應用價值。目前，分隔式雙晶聚焦探頭在南昌市立新電子器件有限公司研制成功。

衡量雙晶聚焦探頭最主要的技術指標有：

（1）、距離－波幅曲線或DAC曲線。

其中所包含的數據幾乎就是這個探頭的“晴雨表”，是最能體現傳感器設計水平的一個最重要的技術指標。國家標準要求在所檢測范圍內靈敏度波動不超過6dB，例如鋼板，最低要求從3mm到20mm的范圍，但國內有的企業希望能擴大范圍從3mm到50mm的靈敏度波動不超過6dB，盡管國內外都做不到。南昌立新可以達到2.5mm到50mm，以及1.5mm到35mm。因此有的用另一指標來替代，要求測試2mm和60mm厚度時，靈敏度相差不超過10dB。由于我們巨大的技術優勢，所以靈敏度只相差3dB左右。由于這個“波動率”指標極其重要且有著極大的現實意義，國標的要求也把其放在首位。

（2）”表面回波高度”（也稱表面泄露波高度、串擾）。

與焦距厚度的底波高度h相比，釋放一定dB值之后，表面回波也達到同樣的h高度。這里用“信噪比”可能更容易理解，即信號比噪聲要高多少dB。只不過噪聲的表現是無規則的，而表面波高度是有規則的。如果這個指標不好，（1）中的指標再好，也將極大地損害它的“光輝形象”。因為，在表面泄露波之處，很可能會淹沒真實的缺陷回波信號。如果對距離-波幅曲線提出如上要求，那就會出現“表面回波高度”達不到大于40dB要求，“距離-波幅曲線”也達不到要求。如果不對“距離-波幅曲線”提出如上要求，那么有的能夠達到“表面波高度”40dB甚至更高。南昌立新能夠同時達到并超過上述要求。

其實，“表面回波高度”或者“串擾”的叫法，本人認為值得商榷，這幾乎是一個誤會，因此這個指標僅是表象、形象概念的產物。它既不是“信噪比”也不是什么“表面波高度”、“表面泄露波”、“串擾”等。但要說清說透，恐怕得專門撰寫論文了。

（3）、盲區。

是指在被檢測對象的極大和極小尺寸的一段區域內，有意義的反射體不能被顯示。

我這里用一個定量的方法來定義盲區的概念，可能更具有實際意義，那就是：當缺陷信號波峰到達底波（或參考波）的波峰高度時，缺陷信號的波谷距離屏幕垂直滿幅的百分比。一般來說距離上表面很近的小缺陷較易與底波分開，而距離下表面很近的小缺陷（標準人工缺陷）雖然也能勉強顯示，但不易與底波分開。這又牽涉到“表面波高度”指標了，由于在顯示屏水平軸零點右側附近存在的固定波，使得盲區不能達到例如靠近表面1.5mm，不可能有效測得此處2mm平底孔缺陷，對于底部同樣的缺陷，更不可能分辨和有效測得，即使是3mm平底孔，如果不被表面泄露波吞噬也會被噪聲淹沒而難于分辨。

可見：“波動率”、“表面泄露波”、“盲區”、“信噪比”，是“好事互不沾光，壞事相互株連”。

（4）、信噪比-儀器設備獲得來自于探頭的電信號，同時外界通過探頭傳遞給儀器設備干擾噪聲，此二者量值之比為“信噪比”。具體示例：有一檢測樣本，距離表面2mm處有一直徑3mm平底孔，孔底反射波幅比噪聲波幅高10dB以上，可以認為是一個合格的指標，近表面小缺陷不易被雜波干擾和淹沒。假如能在此基礎上提高兩三個dB也是非常不容易的，而南昌立新可以達到16dB。當然前提是上述所有指標不降低，否則單個的指標再好也都失去意義。

（5）、檢出靈敏度。

以適當的置信度對被測對象的等量缺陷提供基礎保障，是對掃查靈敏度的有利因素。由于檢出靈敏度被限制在一個很小的范圍之內，所以這也是對DAC曲線、焦柱的寬度和長度間接地提出了比較苛刻的要求。。在一個標準試塊上測得的底波與孔波之差，南昌立新可規范在10dB正負2dB范圍之內，這樣嚴苛的要求也會擋住相當比例的產品進入合格范圍。因為焦柱區域內的聲壓分布是與其寬度和長度存在負相關關系。但也有的用戶只要求不大于某個dB值，這樣的適當改變也有其合理性。

（6）、中心頻率和相對帶寬。

之所以列出這一條，是因為這個數據不象其它探頭那樣輕易測得，我了解的情況是要么給不出來要么給出來的不準確。這是一個有困難的實驗技術問題。

（7）、與上述六個技術指標相比，雙晶探頭下述六個技術指標，無論是設計還是制造工藝再到實驗技術，都屬于一般性的技術活。如：“脈沖寬度”、“相對脈沖回波靈敏度”、“靈敏度余量”、“阻抗”、“焦距”、“有效波束寬度（這里指大于20mm）”。（這些技術指標的測試方法可參考我在2017年11月8號發到朋友圈里的：“鐵路行業技術標準與規程中超聲波探頭技術指標的測試”）。

在國際上，美、歐代表了當今傳感器領域的最高水平，就雙晶探頭而言，歐美與我國相比，從事高端制造業的工作量恐怕要少的多，他們采用DGS（或AVG）曲線法。我國參考日本標準采用DAC曲線法，這并無優劣之分只是各自針對本國具體情況的選擇。如果歐美日達不到某些關鍵指標，一定會有人認為：如果西方沒有的，那絕對是人家根本不想那么去做。當然這只是對國貨不自信的憑空想象。

我國內企業不僅僅是“距離-波幅曲線”指標屬于世界領先而是全面性的世界領先。如果不對“波動率”提出上述要求，“表面波高度”指標能夠達到難以置信的60dB，幾乎與有的靈敏度指標處在同一個數量級了。這意味著“表面波高度”這個指表已經沒有意義，而國內目前還普遍處于30級別，只是少數能達到40級別，象50和60級別的，那已經隔一兩代了。這為此項檢測儀顯示屏的“清凈世界”掃除了一個最大的障礙，從而為開啟“向零盲區無限接近”的研究之門提供可能。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　南昌市立新電子器件有限公司