A扫描数据
A扫描数据
所有超声仪器一般都会记录回波的两项基本参数：回波的大小（即波幅）以及在时间轴上相对于零点产生回波的位置（脉冲传送时间）。而脉冲传送时间通常又与反射体的深度或距离相关，并以被测材料的声速为基础。这三者之间的关系表现为以下公式：
距离 = 声速 x 时间
超声波形数据最基本的表现形式是A扫描，或称波形显示。在波形显示图中竖轴代表波幅，横轴代表时间，回波波幅及其渡越时间数据在横轴和竖轴形成的简单的栅格中被绘制成曲线图形。下面的示例为显示检波波形的A扫描。A扫描中也会使用未经检波的射频波形。屏幕上的红色线段表示闸门，闸门的作用是选择波形曲线的一部分进行分析，一般是对回波波幅和/或深度进行测量。
单值B扫描
表现这种信息的另一种方法是通过单值B扫描。单值B扫描通常出现在常规探伤仪和腐蚀测厚仪的屏幕上，以表现反射体的深度相对于其线性位置产生变化的情况。当超声探头在工件上扫查时，厚度数据会随着时间或超声探头位置的变化被绘制成图像，从而可提供工件的深度剖面图。将超声数据与超声探头的实际位置结合起来，可以绘出一个成比例的图形。在这个图形中，可以找到并跟踪被测工件上的具体区域所对应的数据。这种位置跟踪通常使用称为“编码器”的机电设备完成。有些编码器放在固定装置中，以手动方式进行扫查；有些编码器放在自动系统中，在这种情况下，超声探头的移动由可配置的电动控制扫查器来完成。在这两种情况下，编码器都会根据用户定义的扫查方式以及步进分辨率，记录下每次进行数据采集的位置。
下面显示的B扫描表明对应于试块中横通孔（SDH）位置的两个较深的反射体和一个较浅的反射体。
C扫描映射
检测数据的另一个图像表现形式是C扫描，即表现为被测样件的顶视图或平面图的一个两维数据图像。C扫描在图像显示方面与X光图像极为相似，被测样件的每一点都被映射到图中相应的位置，每个位置会由不同的颜色表现其在闸门内信号的波幅或深度。通过跟踪数据在XY坐标平面上的位置，可以为平面工件生成平面图像；通过跟踪轴位置与角度位置，可以为柱面工件生成平面图像。对于常规超声，使用带有编码器的机械扫查器，可根据适当的步进分辨率（步距），跟踪超声探头的坐标位置。下面的图像是使用聚焦水浸超声探头的常规水浸扫查系统为参考试块生成的概念C扫描图像。
相控阵C扫描
由相控阵系统生成的C扫描与上面我们看到的常规超声探头生成的C扫描相似。使用相控阵系统，一般情况是超声探头沿一个轴做物理意义上的位移，而在另一个轴的方向上，声束会根据聚焦法则序列进行电子扫查。同常规C扫描一样，闸门内有可能存在缺陷的区域的信号波幅或深度数据会被收集起来。进行相控阵检测时，在使用编制好的声束孔径进行每个聚焦法则的序列触发的过程中，所采集的数据被绘制成图。
下图是使用装有平直楔块的64晶片5 MHz线性阵列超声探头进行检测时为试块生成的实际扫描图，所使用的试块与前面章节中显示的试块一样。每个聚焦法则的孔径由16个晶片组成，每次脉冲触发时，孔径会向前移动一个晶片。这样会生成49个数据点，这些数据点会被绘制成沿超声探头的37毫米（1.5英寸）长度方向上的图像（下图中为水平方向）。当超声探头以直线方式向前移动时，会出现平面C扫描视图。在需要将扫描图像中的几何图形点与实际工件上的位置准确对应时，通常要使用编码器，虽然在很多情况下，通过非编码的手动扫查也可以得到有用的信息。
虽然由于相控阵的有效声束尺寸较大，其图像的分辨率可能不会完全与常规C扫描图像等同，但是我们要考虑到相控阵技术的其它优点。相控阵系统为便携式设备，可被方便地携带到检测现场，而常规系统不能做到这点，而且购买相控阵系统的费用只为购买常规系统的三分之一。此外，相控阵图像通常来说只需几秒钟即可生成，而常规水浸扫描图像需要几分钟才能生成。实时生成C扫描显示在底部。
横截面B扫描
横截面B扫描是提供被测工件在单轴方向上详细信息的端视图。这种图像较前面介绍的单值B扫描提供了更多的信息。绘制这种图像，不能仅使用闸门区域内的单一测量值，而需将每个超声探头位置的所有A扫描波形都数字化。在对应于渡越时间或超声探头的实际编码位置上，可以绘出连续的A扫描，从而生成扫查所经过区域的清晰的横截面图像。这种图像可以显示样件内部近表面和远表面的反射体。使用这个技术，通常可存储每个位置的完整波形数据，还可以从图像中调出这些数据用于进一步评价或验证。
要做到这点，需要将波形中的每一个数字化的点绘制成图，以使代表信号波幅的不同颜色出现在适当的深度位置上。
相继出现的A扫描被数字化，不同的数据被分配给不同的颜色，并以用户定义的间隔（渡越时间或位置）被“叠加”在一起，形成一个真实的横截面图像。
相控阵线性扫描
相控阵系统通过沿线性阵列超声探头的长边所进行的电子扫查，在无需移动超声探头的情况下，可创建一个横截面剖面图。当以序列方式应用每个聚焦法则时，相关的A扫描被数字化并被绘制成图。相继的孔径被“排列”在一起，生成一幅实时横截面图像。下面的动画图像是使用一个16晶片线性超声探头完成的这种序列扫查。
实际上，这种电子扫查是实时进行的，因此在超声探头进行物理位移的同时，用户会在屏幕中连续看到实时横截面图像。下面是一幅使用64晶片线性相控阵超声探头进行检测时得到的实时图像。
此强调短语指出下面的动画（使用16晶片超声探头），但是下面的段落提到了“使用64晶片超声探头进行检测时得到的实时图像”并再次指出下面的图像，但我很困惑该图像在哪里，因为似乎只有一个图像。
也可以跨晶片以固定角度扫描。如稍后所述，这种方法在自动焊缝检测中非常有用。使用带楔块的64晶片的线性相控阵超声探头，可以用户定义的角度（通常为45、60或70度）生成横波。通过在超声探头长边方向上对孔径进行序列触发，无需在扫查过程中增加超声探头到焊缝中线之间物理意义上的距离，即可采集到完整的焊缝体积数据。这样可以沿焊缝长度进行单通道检测。
相控阵扇形扫描
在到目前为止所有已经介绍的图像模式中，只有扇形扫描是相控阵设备特有的图像。在线性扫查中，所有聚焦法则以一个固定角度对各个孔径序列进行脉冲触发。而扇形扫查则是使用固定孔径，以一系列变换的角度发射脉冲，通过电子方式使声束偏转。
这种扫描一般使用两种主要形式。最熟为人知的（在医学成像中很常见的形式）是使用零度界面楔块，通过电子方式以相对较低的角度偏转纵波，生成一个显示分层缺陷和稍微偏斜缺陷的饼形图像。
第二种形式使用角度塑料楔块增加入射声束的角度，以生成横波。常见的折射角度范围在30到70度之间。这种技术与常规角度声束检测相似，不同的是声束以一系列不同的角度扫射，而不是以通过楔块形成的单一固定角度传播。其图像显示与线性扫描相同，也是被测工件的检测区域的横截面图。
生成图像的实际过程也是基于A扫描叠加原理，这个原理在前面章节中线性扫查部分中做过介绍。终端用户定义起始角度、终止角度，以及角度步进分辨率，以生成扇形扫描图像。要注意孔径需保持不变，每个定义的角度生成一个相应的声束，声束的特性由孔径、频率、阻尼等因素定义。每个角度（聚焦法则）的波形响应被数字化，并使用与不同角度对应的适当颜色，绘制成一个横截面图像。
实际上，扇形扫描是实时生成的，随着超声探头的移动提供连续的动态成像。这个特点在可视化缺陷以及提高缺陷检出率方面非常有用，特别是在探测方向杂乱的缺陷时，因为在检测过程中可以同时使用很多检测角度。