相控陣按陣列形式通?？煞譃榫€形、矩陣形、環(huán)形和扇形。相控陣探頭有多種不同的陣列排布形式，其類型按陣元排列方式可分為：一維線陣、二維矩陣、環(huán)形陣、扇形陣、凹面陣、凸面陣、雙線型陣等。不同的陣列排布方式將會(huì)產(chǎn)生不同的聲場(chǎng)特性，使相控陣能應(yīng)用于不同工況下的檢測(cè)。一維線陣是目前相控陣探頭中應(yīng)用多的一種形式，其特點(diǎn)是能在相控陣的軸平面實(shí)現(xiàn)聲束偏轉(zhuǎn)和軸向聚焦。與一維線陣相比，環(huán)形陣的優(yōu)勢(shì)是能在聲束剖面實(shí)現(xiàn)二維聚焦(一維線陣只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向上的聲束聚焦)，聲束剖面呈圓形，能獲得較大的能量集中，并且不要求大數(shù)目的陣列。相控陣探頭的聲波散射程度會(huì)隨頻率的更加而增強(qiáng)。廣東自聚焦相控陣探頭工廠
超聲相控陣探頭可使用較高的分辨率迅速掃查較大的區(qū)域，常規(guī)的線陣相控陣探頭不能彎曲，在幾何形狀發(fā)生了變化的部位很難耦合。柔性相控陣探頭可彎曲的能力使其更好貼合復(fù)雜幾何形狀部件并用于相控陣檢測(cè)，其產(chǎn)生的聲束就像任何具有同樣參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)相控陣探頭一樣。相控陣探頭是由多陣元組成的多晶片探頭，相控陣檢測(cè)技術(shù)利用晶片數(shù)量上的優(yōu)勢(shì)，可以變換組合、分時(shí)激勵(lì)，實(shí)現(xiàn)靈活聚焦。相控陣探頭晶片數(shù)量是決定相控陣聚焦功能的基礎(chǔ)，選擇合適的晶片數(shù)量有利于發(fā)揮相控陣技術(shù)優(yōu)勢(shì)。廣東自聚焦相控陣探頭工廠雙線陣相控陣探頭區(qū)別于常規(guī)的單線陣探頭。
超聲波相控陣技術(shù)的操作步驟：探頭盤上裝上兩個(gè)相控陣探頭,分別置于焊縫的兩側(cè)。使用液壓裝置將相控陣探頭壓合在管道的表面上以提高耦合質(zhì)量。耦合劑是水,由水泵供給,在寒冷的條件下耦合劑使用水—甲醇以防凍結(jié)。每個(gè)相控陣探頭上裝有64個(gè)線狀晶片構(gòu)成線陣。整個(gè)焊縫在用相控陣探頭掃查時(shí)被分割成許多小的區(qū)域,每個(gè)區(qū)域的深度為1～3mm,分別覆蓋焊縫的根部、熱影響區(qū)、焊肉區(qū)和余高區(qū)。焊縫檢測(cè)時(shí),同時(shí)從兩側(cè)掃查,并覆蓋需要檢測(cè)的所有區(qū)域?？梢允褂妹}沖回波法或串列掃查法檢測(cè)每個(gè)焊縫區(qū)域。在每個(gè)通道內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)閘門,一個(gè)對(duì)應(yīng)于回波高度,另一個(gè)對(duì)應(yīng)于傳播時(shí)間。
相控陣探頭的應(yīng)用：超聲相控陣是超聲探頭晶片的組合，由多個(gè)壓電晶片按一定的規(guī)律分布排列，然后逐次按預(yù)先規(guī)定的延遲時(shí)間激發(fā)各個(gè)晶片，所有晶片發(fā)射的超聲波相控陣形成一個(gè)整體波陣面，能有效地控制發(fā)射超聲束（波陣面）的形狀和方向，能實(shí)現(xiàn)超聲波相控陣的波束掃描、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。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)生和接收超聲波相控陣束，通過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)超聲波相控陣的波束掃描、偏轉(zhuǎn)和聚焦。然后采用機(jī)械掃描和電子掃描相結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)圖像成像。相控陣探頭采用多陣元發(fā)射和接收超聲波波束。
無損檢測(cè)用超聲相控陣探頭陣列主要有線形、面狀和環(huán)形。其設(shè)計(jì)基于惠更斯原理。陣列是相控陣探頭晶片的組合，在確定不連續(xù)性的大小、形狀和方向上，它比單個(gè)或多個(gè)探頭系統(tǒng)具有更強(qiáng)的能力。環(huán)形相控陣探頭不能進(jìn)行轉(zhuǎn)角控制。例如：一個(gè)頻率為10MHz的環(huán)形相控陣探頭，由16個(gè)環(huán)組成，晶片由壓電復(fù)合材料制成，較大直徑<32mm?？蓪h(huán)形相控陣探頭想象成一個(gè)圓形的單晶探頭，將其切成同軸環(huán)形，每片都構(gòu)成一個(gè)單獨(dú)的探頭，這些環(huán)上的發(fā)射和接收時(shí)間用電子系統(tǒng)控制。通過控制各環(huán)的時(shí)間延遲，產(chǎn)生在不同深度的動(dòng)態(tài)聚焦，可控制整個(gè)波陣面的形狀和焦點(diǎn)。焦點(diǎn)總是在相控陣探頭的軸線上，能相當(dāng)明顯地增加聲束向中心軸線的聚焦能力。隨著晶片寬度的減小，相控陣探頭的聲束電子偏轉(zhuǎn)的性能會(huì)增強(qiáng)。北京奧氏體檢測(cè)相控陣探頭廠商
相控陣探頭的分辨率會(huì)隨著頻率的升高而增強(qiáng)。廣東自聚焦相控陣探頭工廠
相控陣探頭有著各種尺寸、形狀、頻率及晶片數(shù)量，所有這些探頭的共同特點(diǎn)是都裝有一個(gè)被分割成若干段的壓電晶片。用于工業(yè)NDT的現(xiàn)代相控陣探頭一般由壓電復(fù)合材料構(gòu)建，具體地說就是許多細(xì)小、極薄的壓電陶瓷棒被嵌在聚合物矩陣中。雖然制造這種探頭會(huì)復(fù)雜一些，但是與在其它方面設(shè)計(jì)相似的壓電陶瓷探頭相比，這種復(fù)合材料探頭在一般情況下可提供的靈敏度會(huì)高出10dB到30dB。分成小段的金屬鍍層用于將條狀的復(fù)合材料分割成若干可單獨(dú)接收電子脈沖激勵(lì)的晶片個(gè)體。這個(gè)被分割成小段的晶片被裝入探頭組合件中。探頭組合件包含一個(gè)保護(hù)性匹配層、一個(gè)背襯層、線纜連接器以及一個(gè)外殼。廣東自聚焦相控陣探頭工廠