相控陣探頭的發(fā)展:超聲相控陣技術(shù)初期主要應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域,醫(yī)學(xué)超聲成像中用相控陣換能器快速移動聲束對被檢部位成像;大功率超聲利用其可控聚焦特性局部升溫?zé)岑熤尾?使目標(biāo)組織升溫并減少非目標(biāo)組織的功率吸收。較初,系統(tǒng)的復(fù)雜性、固體中波動傳播的復(fù)雜性及成本費(fèi)用高等原因使其在工業(yè)無損檢測中的應(yīng)用受限。然而隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,超聲相控陣技術(shù)逐漸應(yīng)用于工業(yè)無損檢測,特別是在核工業(yè)及航空工業(yè)等領(lǐng)域。如核電站主泵隔熱板的檢測;核廢料罐電子束環(huán)焊縫的全自動檢測及薄鋁板摩擦焊縫熱疲勞裂紋的檢測。由于數(shù)字電子和DSP技術(shù)的發(fā)展,使得精確延時(shí)越來越方便,因此近幾年,超聲相控陣技術(shù)發(fā)展的尤為迅速。相控陣探頭應(yīng)用系統(tǒng)利用了波動物理學(xué)的相位調(diào)整原理。北京圓環(huán)陣相控陣探頭廠家
凹面線性相控陣探頭是一種重要的相控陣探頭陣列,在實(shí)際應(yīng)用中往往會起到很好的探測效果,如棒材(或管材)質(zhì)量的在線檢測問題,常規(guī)的超聲檢測方法需要超聲波相控陣探頭或棒材不斷地旋轉(zhuǎn),而采用凹面的相控陣探頭,通過陣元之間的不同組合使聲束快速地旋轉(zhuǎn)并查掃到各個(gè)部位。目前,上已有利用凹面相控陣探頭對棒材檢測的商業(yè)儀器,主要采取線性查掃和扇形查掃的方式來確定是否存在缺陷。利用凹面線陣,對棒材(或管材)檢測時(shí)具有更好的聚焦效果。超聲相控陣檢測的優(yōu)勢在于,通過軟件還可控制聚焦聲束的角度、聚焦距離以及焦點(diǎn)大小,同時(shí)由于掃描的聲束是聚焦產(chǎn)生的,所以能夠檢測到分散在不同角度的裂紋,而且能夠在相控陣探頭不移動或少移動情況下進(jìn)行快速掃查,提高檢測速度。北京圓環(huán)陣相控陣探頭廠家較常用的相控陣探頭一般有16到128個(gè)晶片。
相控陣探頭的應(yīng)用方法有哪些?直接接觸法:直接接觸法通常采用斜探頭進(jìn)行橫波檢測,檢測面為曲面,應(yīng)將探頭斜楔嚴(yán)格按規(guī)程的要求加工成與管子曲面相吻合,利用對比樣管調(diào)整檢測靈敏度。通常使用材質(zhì)與試件相同或相近、外徑壁厚也相同的管材制作,按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制作人工缺陷、調(diào)整靈敏度時(shí),將對比樣管內(nèi)外壁上的人工缺陷回波高度調(diào)整到規(guī)定高度,進(jìn)行掃查。管材檢測時(shí),有時(shí)采用雙探頭橫波接觸法,兩個(gè)探頭相背并列,同時(shí)發(fā)射、接收管材中的一個(gè)缺陷的兩個(gè)信號。直接接觸法在檢驗(yàn)檢疫領(lǐng)域應(yīng)用較為普遍,對環(huán)境條件要求比較低,容易操作,但現(xiàn)場檢驗(yàn)工作強(qiáng)度較大,速度較慢。
相控陣探頭的應(yīng)用:超聲相控陣探頭可以檢測復(fù)雜工件,比如可以檢測渦輪葉片的葉根,常規(guī)超聲波檢測因?yàn)樘筋^聲束角度獨(dú)特,存在很大的盲區(qū),造成漏檢。而相控陣探頭可以快速,直觀的檢測。相控陣探頭可以擁有聚焦功能,而常規(guī)超聲波一般沒有(除了聚焦探頭外),所以相控陣檢測的靈敏度和分辨率都比常規(guī)超聲檢測高。相控陣探頭采用S掃,即同時(shí)可以擁有許多角度的超聲波,就相當(dāng)于擁有多種角度的探頭同時(shí)工作,所以相控陣無需鋸齒掃查,只要沿著焊縫挪動探頭即可,檢測效率更高。適用于自動化生產(chǎn),和批量生產(chǎn)。大多數(shù)相控陣探頭屬于角度聲束類型。
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,穿透性能會隨著頻率的降低而增加,而分辨率及聚焦銳利度會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)用也會增加。相控陣探頭的靈敏度是指激勵(lì)脈沖波幅與從指定目標(biāo)反射的回波波幅之間的關(guān)系。好的相控陣探頭哪里有
相控陣探頭的頻率越低,穿透力越強(qiáng)。北京圓環(huán)陣相控陣探頭廠家
相控陣工作原理:通過軟件可以單獨(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: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,因此檢測速度可以更快更準(zhǔn);3、相控陣具有更高的檢測靈活性,可以實(shí)現(xiàn)其它常規(guī)檢測技術(shù)所不能實(shí)現(xiàn)的功能,如對復(fù)雜工件檢測。4、容易檢測各種走向、不同位置的缺陷,缺陷檢出率高,檢測范圍廣,定量、定位精度高。北京圓環(huán)陣相控陣探頭廠家
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