超聲相控陣技術(shù)簡介:普通超聲探頭通常由一個晶片來產(chǎn)生超聲波,其聲束的傳播角度是獨(dú)特的,在實(shí)際檢測中,為了防止漏檢,通常需要進(jìn)行不同角度的掃查。相控陣探頭是由許多單獨(dú)的晶片構(gòu)成的,每個晶片都能被單獨(dú)激發(fā)。這些探頭由特殊的裝置驅(qū)動,能夠在每個通道單獨(dú)的、同步的發(fā)射和接收信號。超聲相控陣的一個重要特性就是可以通過軟件來改變超聲波束的特性。根據(jù)系統(tǒng)軟件設(shè)置,每個晶片都能通過不同的時間延時來開啟,并發(fā)射和接收超聲信號。另外掃查角度范圍、聚焦深度和焦點(diǎn)尺寸等也都能通過軟件控制。因而在一定程度上克服了常規(guī)超聲由于聲束的方向性造成的在缺陷檢出和定量上的限制。相控陣探頭的帶寬是指處于特定波幅范圍內(nèi)的頻率響應(yīng)的部分。江蘇整圓陣列相控陣探頭批發(fā)
相控陣探頭的應(yīng)用技術(shù):超聲相控陣技術(shù)可以檢測電站汽輪機(jī)葉根的應(yīng)力腐蝕裂紋。汽輪機(jī)的幾何形狀比較復(fù)雜,被檢工件的接觸面有限,在檢測時需要保證缺陷漏檢率越小越好,利用超聲相控陣技術(shù)可以根據(jù)應(yīng)用來優(yōu)化探頭設(shè)計,依據(jù)聲線追蹤功能來改進(jìn)掃查工藝,同時還能使用相對較高的探頭頻率,利用CAD覆蓋功能直觀的顯示缺陷的位置,利用扇形掃查可以進(jìn)行多角度的掃查,因此相比常規(guī)超聲來說,檢出率要高,另外由于采用電子掃查取代柵格掃查,因此檢測速度要快得多。長期以來,接管的檢測主要采用常規(guī)超聲的方法,由于接管幾何形狀的復(fù)雜性需要考慮儀器的設(shè)置,接管的壁厚以及曲率效應(yīng)的影響,加上常規(guī)超聲的A掃顯示方式,因此判讀接管缺陷需要耗費(fèi)大量的時間,國外的研究表明,結(jié)合自動掃查架和編碼器,利用相控陣自動掃查接管的內(nèi)表面和外表面是可行的。浙江面陣相控陣探頭售價相控陣探頭的頻率是指一秒鐘內(nèi)聲波完成振動周期的次數(shù)。
相控陣探頭較常用線陣探頭。這些相控陣探頭為直線排列,每個陣元是連接到一個不同的電子通道,根據(jù)設(shè)計的性能可采用直接或通過多路復(fù)用器。每一個陣元可以被開啟或不開啟。儀器利用電子延時控制各電子通道,發(fā)射和接收的信號/形式的換能器陣元。對特定陣元進(jìn)行延遲相對應(yīng)的設(shè)置,每一個聚焦法則定義了一個不同的波束,它具有特定的方向、聚焦距離和橫向分辨率。這種技術(shù)要求在相控陣探頭陣元之間具有非常低的聲學(xué)和電交叉耦合影響,這樣所有的陣元都可以單獨(dú)發(fā)射。一般采用壓電復(fù)合材料,能夠完全適應(yīng)這一特點(diǎn)。
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)定的延遲時間激發(fā)各個晶片,所有晶片發(fā)射的超聲波相控陣形成一個整體波陣面,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或多個探頭系統(tǒng)更大的能力。超聲相控陣檢測技術(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)脈沖的不同延遲時間,改變聲波到達(dá)(或來自)物體內(nèi)某點(diǎn)時的相位關(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。相控陣探頭的聲波散射程度會隨頻率的更加而增強(qiáng)。
相控陣探頭電子束通過交替地發(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)械移動掃查的一種方法。線陣相控陣探頭的優(yōu)點(diǎn)是無需機(jī)械運(yùn)動。相控陣探頭電子束聚焦通過對線性相控陣不同陣元施加對稱的聚焦法則。常規(guī)超聲通常使用幾種探頭來聚焦在不同深度。相控陣探頭電子聚焦的優(yōu)點(diǎn)是通過一個探頭能聚焦在聲場覆蓋的每一個深度。用動態(tài)聚焦快速檢測厚坯的完整體積,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)使用一個探頭完成多種角度檢測的工作。在復(fù)雜幾何形狀件檢測時,這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)可以與電子聚焦的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來快速檢測。隨著聲波在介質(zhì)中的傳播,由超聲波相控陣探頭生成的有組織的波前便會衰弱下來。江蘇相控陣探頭訂購
用戶對相控陣探頭的類型選擇需要考慮到被測材料的內(nèi)缺陷位置。江蘇整圓陣列相控陣探頭批發(fā)
超聲相控陣檢測技術(shù)已被成功應(yīng)用于各種焊縫探傷,如航空薄鋁板摩擦焊縫的微小缺陷探測。用超聲相控陣探頭對焊縫進(jìn)行橫波斜探傷時,無需象普通單探頭那樣在焊縫兩側(cè)頻繁地前后來回移動,焊縫長度方向的全體積掃查可借助于裝有超聲相控陣探頭的機(jī)械掃查器,沿著精確定位的軌道滑動完成,以實(shí)現(xiàn)高速探傷。超聲相控陣無損檢測技術(shù)由于其諸多優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為了現(xiàn)代無損檢測技術(shù)較有發(fā)展前景的技術(shù)之一。根據(jù)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀總結(jié)出超聲相控陣無損檢測技術(shù)的發(fā)展技術(shù)主要有以下方面:相控陣超聲檢測聲場的建模和仿真、二維超聲相控陣探頭的設(shè)計、超聲相控陣檢測中的自適應(yīng)聚焦技術(shù)。江蘇整圓陣列相控陣探頭批發(fā)
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