相控陣成像的基本原理常規(guī)超聲儀器和相控陣超聲儀器都使用高頻聲波，核查被測(cè)樣件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或測(cè)量樣件的厚度。它們都以物理學(xué)中支配聲波傳播的相同的基本法則為基礎(chǔ)。相控陣工作原理：通過(guò)軟件可以單獨(dú)控制相控陣探頭中每個(gè)晶片的激發(fā)時(shí)間，從而控制產(chǎn)生波束的角度、聚焦位置和焦點(diǎn)尺寸。技術(shù)優(yōu)勢(shì)：1.實(shí)時(shí)彩色成像，包括A/B/C/D和S-掃描，便于缺陷判讀，不會(huì)誤判或漏判缺陷；2.相控陣技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)線性掃查、扇形掃查和動(dòng)態(tài)深度聚焦，從而同時(shí)具備寬波束和多焦點(diǎn)的特性，因此檢測(cè)速度可以更快更準(zhǔn)；3、相控陣具有更高的檢測(cè)靈活性，可以實(shí)現(xiàn)其它常規(guī)檢測(cè)技術(shù)所不能實(shí)現(xiàn)的功能，如對(duì)復(fù)雜工件檢測(cè)。一般大多數(shù)相控陣探頭使用的頻率可根據(jù)被檢測(cè)工件的需求而定制。江蘇整圓陣列相控陣探頭求購(gòu)
相控陣探頭根據(jù)以下基本參數(shù)從功能上被分成不同的類別：類型：大多數(shù)相控陣探頭屬于角度聲束類型，與塑料楔塊、平直塑料靴或延遲塊一起使用。此外，還有直接接觸式探頭和水浸式探頭。頻率：超聲缺陷探測(cè)一般使用2MHz到10MHz之間的頻率，因此大多數(shù)相控陣探頭都屬于這個(gè)頻率范圍。此外，還有頻率更低或更高的探頭。使用常規(guī)探頭，穿透性能會(huì)隨著頻率的降低而增加，而分辨率及聚焦銳利度會(huì)隨著頻率的升高而增強(qiáng)。晶片尺寸：隨著晶片寬度的減小，聲束電子偏轉(zhuǎn)的性能會(huì)增強(qiáng)，但是要覆蓋大區(qū)域就需要有更多的晶片，因此費(fèi)用也會(huì)增加。江蘇整圓陣列相控陣探頭求購(gòu)相控陣探頭在無(wú)損檢測(cè)中的主要優(yōu)點(diǎn)是：多角度掃查能力。
超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)使用不同形狀的多陣元換能器產(chǎn)生和接收超聲波束，通過(guò)控制換能器陣列中各陣元發(fā)射(或接收)脈沖的不同延遲時(shí)間，改變聲波到達(dá)(或來(lái)自)物體內(nèi)某點(diǎn)時(shí)的相位關(guān)系，實(shí)現(xiàn)焦點(diǎn)和聲束方向的變化，從而實(shí)現(xiàn)超聲波的波束掃描、偏轉(zhuǎn)和聚焦。然后采用機(jī)械掃描和電子掃描相結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像成像。通常使用的是一維線形陣列探頭，壓電晶片呈直線狀排列，聚焦聲場(chǎng)為片狀，能夠得到缺陷的二維圖像，在工業(yè)中得到普遍的應(yīng)用。能實(shí)現(xiàn)超聲波的波束掃描、偏轉(zhuǎn)和聚焦。它為確定不連續(xù)性的形狀、大小和方向提供出比單個(gè)或多個(gè)探頭系統(tǒng)更大的能力。
凹面陣相控陣探頭：凹面陣多用于管道的外檢測(cè)，因其能很好地匹配相同曲率管子的外徑，并且其陣列的排列方式有物理聚焦的特點(diǎn)，聲束比平面陣列更加容易匯聚。凸面陣能很好地匹配相同曲率管子的內(nèi)徑，但在陣列凸面排列的狀態(tài)下，聲場(chǎng)旁瓣十分明顯，特別是小徑管中的聚焦聲場(chǎng)更容易向空間擴(kuò)散；凸面陣多用于醫(yī)學(xué)B超超聲診斷領(lǐng)域。在工業(yè)方面，國(guó)內(nèi)已有部分學(xué)者對(duì)凸面陣探頭進(jìn)行了開(kāi)發(fā)應(yīng)用，但總體研究并不多。除了陣列排布方式、延時(shí)法則之外，超聲相控陣探頭的檢測(cè)能力還與探頭盲區(qū)大小、中心頻率、發(fā)射脈沖寬度、楔塊的選擇、耦合介質(zhì)、試件表面平整度等因素有關(guān)。因此，針對(duì)一些特殊的檢測(cè)對(duì)象，調(diào)整其中的某些因素，便可以獲得不同用途的超聲相控陣探頭。大多數(shù)相控陣探頭屬于角度聲束類型。
用相控陣探頭對(duì)焊縫進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，無(wú)需像普通單探頭那樣在焊縫兩側(cè)頻繁地來(lái)回前后左右移動(dòng)，而相控陣探頭沿著焊縫長(zhǎng)度方向平行于焊縫進(jìn)行直線掃查，對(duì)焊接接頭進(jìn)行全體積檢測(cè)。該掃查方式可借助于裝有陣列探頭的機(jī)械掃查器沿著精確定位的軌道滑動(dòng)完成，也采用手動(dòng)方式完成，可實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)，檢測(cè)效率非常高。超聲相控陣技術(shù)的基本思想來(lái)自于雷達(dá)電磁波相控陣技術(shù)。相控陣?yán)走_(dá)是由許多輻射單元排成陣列組成，通過(guò)控制陣列天線中各單元的幅度和相位，調(diào)整電磁波的輻射方向，在一定空間范圍內(nèi)合成靈活快速的聚焦掃描的雷達(dá)波束。超聲相控陣換能器由多個(gè)單獨(dú)的壓電晶片組成陣列，按一定的規(guī)則和時(shí)序用電子系統(tǒng)控制激發(fā)各個(gè)晶片單元，來(lái)調(diào)節(jié)控制焦點(diǎn)的位置和聚焦的方向。相控陣探頭具有能夠區(qū)分橫向或深度方向相距較近的兩個(gè)相鄰缺陷的能力。山東水浸相控陣探頭
相控陣探頭的聲波散射情況在通過(guò)3個(gè)區(qū)域時(shí)會(huì)發(fā)生變化。江蘇整圓陣列相控陣探頭求購(gòu)
相控陣探頭采用多陣元發(fā)射和接收超聲波波束。線陣或面陣相控陣探頭在一維或多維上排列若干換能器組成陣列。利用相控陣儀器軟件設(shè)定各陣元的發(fā)射和時(shí)間延遲來(lái)依次激勵(lì)一個(gè)或幾個(gè)陣元，產(chǎn)生具有可控性的預(yù)定相位的聲波。各陣元產(chǎn)生的超聲波在檢測(cè)對(duì)象產(chǎn)生的聲場(chǎng)中相互干涉疊加，從而得到預(yù)先希望的波束入射角度和焦點(diǎn)位置，形成發(fā)射聚焦或聲束偏轉(zhuǎn)等效果。高溫探頭中的壓電晶片需選用居里溫度較高的鈮酸鋰(1200℃)、石英(550℃)、鈦酸鉛(460℃)來(lái)制作，外殼與阻尼塊為不銹鋼，電纜為無(wú)機(jī)物絕緣體高溫同軸電纜，前面殼體與晶片之間采用特殊釬焊使之形成高溫耦合層。這種探頭可在400~700℃高溫下進(jìn)行探傷。江蘇整圓陣列相控陣探頭求購(gòu)
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