在超聲相控陣成像檢測中，要獲得分辨率高的聲聚焦和清晰的圖像，聲場的好壞是關(guān)鍵，而聲場主要取決于相控陣探頭的設(shè)計，因此相控陣探頭在超聲相控陣成像檢測中是至關(guān)重要的．目前實際檢測時，探頭多為均勻線陣。均勻線陣的主要參數(shù)包括：探頭頻率、探頭陣元數(shù)、陣元間距和陣元大小。在分析相控陣探頭陣元數(shù)之前需要分清探頭陣元數(shù)、系統(tǒng)通道數(shù)和實際檢測通道數(shù)之間區(qū)別。相控陣探頭陣元數(shù)是指探頭可以使用的較大陣元數(shù)．而系統(tǒng)獨通道數(shù)則是系統(tǒng)在檢測時可以實際使用的較大通道數(shù)。一般探頭陣元數(shù)小于系統(tǒng)通道數(shù)，系統(tǒng)通道數(shù)又大于實際檢測通道數(shù)。無損檢測用超聲相控陣探頭陣列主要有線形、面狀和環(huán)形。浙江集成楔塊相控陣探頭
超聲相控陣探頭按陣列類別可分為線陣、面陣兩種。線陣相控陣探頭有單線陣和雙線陣兩種，線陣相控陣探頭中的晶片按照直線方向一維排布，只能實現(xiàn)晶片排列方向上的波束偏轉(zhuǎn)。雙線陣相控陣探頭可以得到更好的近場檢測效果。面陣相控陣探頭又有矩陣、環(huán)陣等類型。矩陣相控陣探頭中的晶片按照兩個方向排布，可實現(xiàn)兩個方向上的波束偏轉(zhuǎn)。環(huán)陣相控陣探頭晶片呈同心圓環(huán)狀排布，主要實現(xiàn)不同深度的聚焦功能。扇陣相控陣探頭由環(huán)陣再切割而成，聚焦的同時可實現(xiàn)偏轉(zhuǎn)。四川高速相控陣探頭品牌超聲相控陣是超聲探頭晶片的組合，由多個壓電晶片按一定的規(guī)律分布排列。
相控陣探頭把相控陣陣列安裝在橡膠滾輪中，橡膠滾輪能手動也能自動控制。超聲相控陣換能器由多個相互的陣元組成，按一定的規(guī)則和時序用電子系統(tǒng)控制激發(fā)各個陣元，使陣列中各單元發(fā)射的超聲波疊加形成一個新的波陣面。同樣，在反射波的接收過程中，按與發(fā)射相同的規(guī)則和時序控制接收單元的接收并進行信號合成，再將合成結(jié)果以適當(dāng)形式顯示。超聲相控陣系統(tǒng)主要有兩部分組成，即超聲陣列換能器和電子控制系統(tǒng)。通過電子系統(tǒng)控制超聲相控陣換能器中各陣元的相位，從而獲得合成波束，實現(xiàn)動態(tài)聚焦和高速掃查。
與普通線性相控陣探頭不同，面陣相控陣探頭元件的電子分組可以在兩個維度中完成。通過將一定數(shù)量的陣元組合在一起，不但可以將聲束聚焦到具有轉(zhuǎn)向能力的小光斑中，而且還可以改變焦距和深度。更利于發(fā)揮相控陣檢測的優(yōu)點之一，具有可預(yù)測聲束操作的電子掃描能力。面陣相控陣探頭可以使電子掃描在縱向和橫向上更有效，速度更快。相控陣探頭的聲可以通過電子聚焦和掃描而不移動探頭。因為相控陣探頭由多個小的元件組成，該聲束是可控的，每個小的陣元可以通過軟件單獨定時發(fā)射脈沖。相控陣超聲檢測是基于波物理學(xué)的原理，在光學(xué)和電磁天線等領(lǐng)域有著普遍的應(yīng)用。扇陣相控陣探頭由環(huán)陣再切割而成，聚焦的同時可實現(xiàn)偏轉(zhuǎn)。
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)射和時間延遲來依次激勵一個或幾個陣元，產(chǎn)生具有可控性的預(yù)定相位的聲波。各陣元產(chǎn)生的超聲波在檢測對象產(chǎn)生的聲場中相互干涉疊加，從而得到預(yù)先希望的波束入射角度和焦點位置，形成發(fā)射聚焦或聲束偏轉(zhuǎn)等效果。相控陣探頭的優(yōu)點：探頭尺寸更?。粰z測難以接近的部位；檢測速度快，檢測靈活性更強；可實現(xiàn)對復(fù)雜結(jié)構(gòu)件和盲區(qū)位置缺陷的檢測；通過局部晶片單元組合對聲場控制，可實現(xiàn)高速電子掃描，對試件進行高速，多方位和多角度檢測；可以節(jié)約系統(tǒng)成本：探頭更少，機械部分少。線陣相控陣探頭中的晶片按照直線方向一維排布，只能實現(xiàn)晶片排列方向上的波束偏轉(zhuǎn)。浙江集成楔塊相控陣探頭
線陣相控陣探頭有單線陣和雙線陣兩種。浙江集成楔塊相控陣探頭
相控陣探頭檢測復(fù)合材料時，信號幅度或深度數(shù)據(jù)都可以收集，相控陣探頭同時利用編碼器收集和存儲探頭位置，通過軟件實現(xiàn)C掃描成像顯示。用相控陣探頭檢測管座角焊縫，具有更大的優(yōu)勢。相控陣探頭的特點是具有多晶片陣元，各晶片的激勵可以由相控陣設(shè)備設(shè)計和控制，壓電復(fù)合晶片受激勵后能產(chǎn)生超聲聚焦聲場，聲場的角度、聚焦方向、聚焦類型均可以設(shè)置。因此使用相控陣探頭檢測管座角焊縫，缺陷檢出率和檢測可靠性均優(yōu)于常規(guī)超聲波檢測。利用相控陣探頭的相控陣超聲相比傳統(tǒng)的手工超聲無損檢測技術(shù)具有很大優(yōu)勢，因為相控陣探頭可以從固定的位置檢測各種焊縫和材料，這就允許它檢查相對困難的幾何形狀。浙江集成楔塊相控陣探頭
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