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随工业水平发展,材料及构件承载水平的提高,对材料及构件中的缺陷控制和检测灵敏度的要求提高,例如要对钛-钢爆炸焊的界面结合质量和粘接结构的粘接质量进行评价,并对镁合金夹杂物微小缺陷进行超声检测等。由于运用常规A扫检测的方式,难以满足材料内部微小缺陷的检测要求,因此需要研制一套超声C扫特征成像检测系统用于工件和材料超声C扫特征成像检测。在综合分析现有的超声C扫描检测功能和技术指标基础上,本文研发了一种基于VB.NET的超声C扫特征成像检测设备,系统采用模块化设计,硬件部分包括上位机、机械扫查平台、运动控制单元、超声信号检测单元等组成,软件部分由运动控制模块、超声数据采集卡驱动模块、超声A扫信号采集与显示模块、超声C扫特征成像检测模块、超声C扫特征成像与图像处理模块组成。研发的系统的最小扫查为步距0.2mm,最大为扫查速度6000mm/min;超声信号检测单元可以匹配0.1~20MHz的超声探头,最高采样频率1Gs/s;设备具有超声A扫信号采集与显示功能、超声C扫特征成像检测功能和超声C扫特征成像和图像处理功能,并通过位置映射、颜色映射、超声回波信号幅值和Hilbert信号处理后提取包络线幅值等特征值对超声检测数据进行图像绘制,实现超声C扫特征成像。在完成了系统的硬件和软件设计的基础上,为了验证系统的检测效果和性能指标,开展了相关测试。其中,钛-钢爆炸焊试验对结合面波纹的呈现效果明显,测量结果误差为9.93%,系统检测精度满足对钛-钢爆炸焊结合层波纹及细小缺陷的检测要求。铝板胶结层检测试验中对超声检测信号进行Hilbert信号处理后取包络线幅值进行成像,其成像结果表明系统具有较高的缺陷检出率,测量结果误差为1.84%,对缺陷具有较好的检测精度,达到了项目检测要求。镁合金夹杂物缺陷检测的结果表明系统能够检出的最小100μm左右缺陷尺寸,满足项目检测要求。通过试验表明,本文研发的超声C扫特征成像检测系统满足项目检测要求,系统具有较好的检测效果和稳定性,并可以应用于其他工件检测要求,达到了实用化水平。