砼聲測儀器與砼聲測技術(shù)是在相互制約而又相互促進(jìn)的過程中得到發(fā)展的，自20世紀(jì)60年代以來，我國砼聲測儀器和發(fā)展大致經(jīng)歷了4個(gè)階段：
第一階段： 20世紀(jì)60年代是聲波檢測技術(shù)的開拓階段，聲測儀是電子管式的儀器，如UCT－2型、CTS－10型等，現(xiàn)已被淘汰；
第二階段：模擬式超聲儀階段。20世紀(jì)70年代是聲波檢測方法研究及推廣應(yīng)用階段，聲測儀是晶體管化集成電路模擬式超聲儀，代表儀器有湘潭無線電廠的SYC－2型巖石聲波檢測儀，天津建筑儀器廠的SC－2型，汕頭超聲電子儀器廠的CTS－25型等，這類儀器一般具有示波及數(shù)碼管顯示裝置，手動(dòng)游標(biāo)讀取聲學(xué)參量，為推動(dòng)我國砼聲測技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮了重要作用。在70年代中期我國生產(chǎn)的非金屬超聲儀及其配套使用的換能器與國外同類儀器相比(如美國CNC公司的Pundit型，波蘭的N2701，日本MARUT公司的Min-1150-03型等)，在技術(shù)性能方面已達(dá)到或超過它們的水平。
第三階段：數(shù)字式超聲儀階段。20世紀(jì)80年代是聲波檢測技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展與提高階段，80年代初期國外推出了電腦控制的聲波檢測儀（如日本OYO公司的5217A型等），砼超聲儀進(jìn)入了數(shù)字化儀器階段，而我國卻由于在計(jì)算機(jī)的應(yīng)用方面滯后于國外水平，80年代未期，才開始數(shù)字化砼超聲儀的研究，之后以很快的速度發(fā)展，這批儀器大多采用Z80CPU，通過儀器與微機(jī)的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了不同程度的聲參量的自動(dòng)檢測，并具有一定的處理能力，使現(xiàn)場檢測及后期數(shù)據(jù)處理速度大大加快。初級數(shù)字化超聲儀的代表型號(hào)為CTS-35型，CTS-45型和UTA2000A型。各種數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用是進(jìn)一步發(fā)展混凝土無損檢測技術(shù)的突破口。
第四階段：智能型超聲儀階段。20世紀(jì)90年代是追趕并超過國際水平的階段，隨著聲測技術(shù)的發(fā)展，檢測市場的擴(kuò)大以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的深入應(yīng)用，自90年代中期以來，我國各種型號(hào)的數(shù)字式超聲儀相繼問世，代表儀器有北京市市政工程研究院（北京康科瑞公司）的NM-2A型，該儀器采用計(jì)算機(jī)作為主控單元，具備了高速數(shù)據(jù)采集和處理能力，可以實(shí)現(xiàn)聲學(xué)參量的自動(dòng)判讀、記錄與存儲(chǔ)，并具有強(qiáng)大的后期數(shù)據(jù)分析處理功能，之后相繼推出的有巖海公司的RS－STO1C型、同濟(jì)大學(xué)的U－Sonic型、巖土所的RSM－SY2、RSM－SY5，成都工程檢測研究所的CUT型砼超聲儀等等。
縱觀超聲儀的發(fā)展歷程，砼聲測儀發(fā)展趨勢――更加便攜、更加智能化，近年以嵌入式ARM處理器技術(shù)和大規(guī)模可編程邏輯電路如FPGA、CPLD技術(shù)等的迅猛發(fā)展，為數(shù)字化的智能型超聲儀的發(fā)展提供了可靠的硬件平臺(tái)，在整機(jī)方面則進(jìn)一步向小型化、便攜式、內(nèi)置電源方向發(fā)展，砼聲測儀要進(jìn)一步提高的主要技術(shù)性能是高靈敏度，寬頻帶，大動(dòng)態(tài)范圍，低噪聲以及強(qiáng)抗干擾能力，現(xiàn)場測試的智能化程度也有待進(jìn)一步發(fā)展。基于嵌入式操作系統(tǒng)的應(yīng)用軟件開發(fā)技術(shù)使砼聲測儀的信號(hào)處理和分析軟件的功能更加強(qiáng)大、靈活，儀器的智能化程度將大大提高，簡化現(xiàn)場檢測的工作，提高現(xiàn)場檢測的自動(dòng)化程度，大幅提高檢測的效率。一些先進(jìn)的信號(hào)處理方法如小波變換等以及CT（層析成像）技術(shù)的應(yīng)用，使砼聲測儀的分析處理軟件的處理結(jié)果圖像化，3D立體化，更加直觀。
嚴(yán)格意義上來講，上面我們所述的砼超聲儀應(yīng)該稱之為砼超聲儀主機(jī)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，還要配上發(fā)射和接收換能器，構(gòu)成一套砼超聲測試系統(tǒng)，換能器性能的好壞對測試結(jié)果有著直接影響。隨著砼超聲儀的發(fā)展，工程檢測任務(wù)的多元化，換能器的類型也多種多樣，各自適用的范圍也有所不同，詳見表1所列。
表1 換能器的類型及其特點(diǎn)
換能器類型 |
諧振頻率范圍（kHz） |
阻抗范圍（Ω） |
指向性 |
耦合方法 |
適用測試范圍 |
夾心式 （喇叭形） |
10～50 |
幾至十幾 |
無 |
黃油或凡士林 |
表面及平面 測試 |
增壓式 |
25～35 |
1000左右 |
有 |
水 |
鉆孔中跨孔 測試 |
圓管型 |
一般為20～40 |
1000～2000 左右 |
無徑向指向性，長度大時(shí)有軸向指向性 |
水 |
鉆孔中跨孔 測試 |
一發(fā)雙收型 |
30左右 |
無 |
水 |
鉆孔中單孔 測試 |
|
單片彎曲 振動(dòng)式 |
5～20 |
無 |
黃油或凡士林 |
表面及平面 測試 |
|
高頻換能器 |
100～1000 |
10左右 |
無 |
黃油或凡士林 |
巖樣測試 |
橫波換能器 |
40～400 |
無 |
多層鋁箔或銀箔 |
試巖樣及短距離表面測試 |