相控陣探頭電子束通過(guò)交替地發(fā)射線性相控陣給定數(shù)目的元件進(jìn)行電子轉(zhuǎn)換。這種技術(shù)替代了常規(guī)超聲單晶片探頭的機(jī)械移動(dòng)掃查的一種方法。線陣相控陣探頭的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需機(jī)械運(yùn)動(dòng)。相控陣探頭電子束聚焦通過(guò)對(duì)線性相控陣不同陣元施加對(duì)稱的聚焦法則。常規(guī)超聲通常使用幾種探頭來(lái)聚焦在不同深度。相控陣探頭電子聚焦的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)一個(gè)探頭能聚焦在聲場(chǎng)覆蓋的每一個(gè)深度。用動(dòng)態(tài)聚焦快速檢測(cè)厚坯的完整體積,電子聚焦還可以補(bǔ)償由于柱面界面引起的聚焦畸變。相控陣探頭電子束通過(guò)將聚焦法則應(yīng)用于線性、圓形或矩陣陣列的不同陣元,通過(guò)電子偏轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)線陣和環(huán)陣探頭的2D波束控制,而矩陣陣列允許三維波束控制。這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)使用一個(gè)探頭完成多種角度檢測(cè)的工作。在復(fù)雜幾何形狀件檢測(cè)時(shí),這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)可以與電子聚焦的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)快速檢測(cè)。用戶對(duì)相控陣探頭的類型選擇需要考慮到被測(cè)材料的表面粗糙度。浙江奧氏體檢測(cè)相控陣探頭價(jià)錢
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: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。晶片數(shù)量:常用的相控陣探頭一般有16到128個(gè)晶片,有些探頭的晶片多達(dá)256個(gè)。隨著晶片數(shù)量的增多,聲波聚焦與電子偏轉(zhuǎn)的能力會(huì)增強(qiáng),同時(shí)檢測(cè)所覆蓋的區(qū)域也會(huì)擴(kuò)大,然而探頭和儀器的成本費(fèi)用也會(huì)增加。每個(gè)晶片被單獨(dú)脈沖激勵(lì),以創(chuàng)建希望得到的波前。因此這些晶片排列方向的維度通常被稱為主動(dòng)方向或偏轉(zhuǎn)方向。天津圓環(huán)陣相控陣探頭品牌相控陣探頭的類型有直接接觸式探頭和水浸式探頭。
相控陣探頭的應(yīng)用發(fā)展:相控陣技術(shù)作為無(wú)損檢測(cè)行業(yè)的新興技術(shù),起源于醫(yī)療行業(yè)。80年代中期,隨著復(fù)合壓電材料的發(fā)明,相控陣技術(shù)得到了快速的發(fā)展。90年代初,相控陣技術(shù)作為一種新的無(wú)損評(píng)估技術(shù)出現(xiàn)在超聲手冊(cè)和培訓(xùn)手冊(cè)中。90年代末,隨著復(fù)合壓電技術(shù),微加工技術(shù),微電子技術(shù)和計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,使得相控陣技術(shù)日趨成熟,尤其是計(jì)算處理能力的增強(qiáng)使得軟件功能得到極大提升。相控陣探傷技術(shù)可普遍用于石油石化、金屬加工制造、航空航天等領(lǐng)域,尤其以石油石化行業(yè)的焊縫檢測(cè)是相控陣技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)。
相控陣探頭的應(yīng)用技術(shù):波前形成:如果把單晶探頭看做一個(gè)向被測(cè)介質(zhì)推動(dòng)的活塞聲源、單片磁盤、或平板,則其產(chǎn)生的聲波從數(shù)學(xué)角度上看可以被定型為從大量點(diǎn)源發(fā)出的聲波的總和。聲束擴(kuò)散:原則上講,由探頭產(chǎn)生的聲波會(huì)沿直線傳播,直到遇到材料介質(zhì)的邊緣。但是如果聲波的聲程長(zhǎng)度比其近場(chǎng)距離長(zhǎng),則聲束的直徑還會(huì)增加,會(huì)像聚光燈的光束一樣發(fā)生擴(kuò)散。衰減:隨著聲波在介質(zhì)中的傳播,由于聲能在通過(guò)材料的微結(jié)構(gòu)時(shí)不能得到完全傳播,由超聲探頭生成的有組織的波前便會(huì)衰弱下來(lái)。有組織的機(jī)械振動(dòng)(聲能)會(huì)轉(zhuǎn)化為無(wú)序的機(jī)械振動(dòng)(熱能),直到不能再探測(cè)到波前為止。這個(gè)過(guò)程被稱為聲衰減。相控陣探頭的頻率越高,那么分辨率和聚焦力度就越高。
常規(guī)縱波超聲探頭工作的方式如同可發(fā)出高頻機(jī)械振動(dòng)的活塞,探頭產(chǎn)生的這種振動(dòng)即為聲波。在壓電換能器晶片(通常被稱作晶片)被施與電壓時(shí),垂直于晶片表面的方向會(huì)受壓變形。電壓消失后,一般在一微秒之內(nèi),晶片反彈,產(chǎn)生機(jī)械能脈沖,形成超聲波。同樣道理,如果晶片受到射入超聲波的壓力,也會(huì)在其表面產(chǎn)生電壓。這樣,同一個(gè)壓電晶片既可以作為超聲脈沖的發(fā)射器,又可以充當(dāng)超聲脈沖的接收器。根據(jù)探頭的功能可將探頭劃分為接觸式、延遲線式、角度聲束、或水浸式等類型。相控陣檢測(cè)可以使用單個(gè)相控陣探頭組合件中的多個(gè)晶片使聲束進(jìn)行偏轉(zhuǎn)、聚焦和掃查。天津圓環(huán)陣相控陣探頭品牌
用戶對(duì)相控陣探頭的類型選擇需要考慮到被測(cè)材料的可達(dá)性。浙江奧氏體檢測(cè)相控陣探頭價(jià)錢
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)。4、容易檢測(cè)各種走向、不同位置的缺陷,缺陷檢出率高,檢測(cè)范圍廣,定量、定位精度高。浙江奧氏體檢測(cè)相控陣探頭價(jià)錢
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