超聲相控陣技術(shù)簡(jiǎn)介：普通超聲探頭通常由一個(gè)晶片來(lái)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(cè)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(gè)晶片都能被單獨(dú)激發(fā)。這些探頭由特殊的裝置驅(qū)動(dòng),能夠在每個(gè)通道單獨(dú)的、同步的發(fā)射和接收信號(hào)。超聲相控陣的一個(gè)重要特性就是可以通過(guò)軟件來(lái)改變超聲波束的特性。根據(jù)系統(tǒng)軟件設(shè)置,每個(gè)晶片都能通過(guò)不同的時(shí)間延時(shí)來(lái)開(kāi)啟,并發(fā)射和接收超聲信號(hào)。另外掃查角度范圍、聚焦深度和焦點(diǎn)尺寸等也都能通過(guò)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。大多數(shù)相控陣探頭屬于角度聲束類(lèi)型。北京測(cè)厚相控陣探頭
相控陣探頭的應(yīng)用：利用相控陣進(jìn)行小口徑奧氏體管焊縫檢測(cè),這類(lèi)焊縫都是氣焊的,輪廓是接近垂直的,管焊縫的壁是很薄的,管道之間的空間非常狹小。檢測(cè)這類(lèi)焊縫要采用手動(dòng)掃查或者小型的掃查器,同時(shí)由于安全方面的原因,在應(yīng)用中是不允許使用射線的。這項(xiàng)應(yīng)用需要快速而可靠的檢測(cè)方法,并且保證所有數(shù)據(jù)被記錄。奧氏體不銹鋼管焊縫的檢測(cè)可以利用兩個(gè)陣列來(lái)產(chǎn)生橫波,在掃查上使用線性掃查和并采用編碼器記錄數(shù)據(jù),另外在掃查上也能使用扇掃,并且數(shù)據(jù)以C掃描的形式顯示。利用常規(guī)自動(dòng)超聲技術(shù)檢測(cè)核電站管道焊縫的晶間應(yīng)力腐蝕裂紋需要在焊縫兩側(cè)進(jìn)行至少五次掃查,每一次的掃查方式都是柵格掃查,需要花費(fèi)大量的時(shí)間和人力。北京測(cè)厚相控陣探頭大多數(shù)相控陣探頭與楔塊一起搭配使用。
相控陣探頭能影響檢測(cè)性能的參數(shù)有哪些？分辨力表示超聲波相控陣探傷儀和探頭組合后，能夠區(qū)分橫向或深度方向相距較近的兩個(gè)相鄰缺陷的能力。分辨力的優(yōu)劣，以能區(qū)分的兩個(gè)缺陷的較小距離表示?；夭l率是指透人工件并經(jīng)界面反射返回的超聲波相控陣頻率，通常與探頭所標(biāo)稱的頻率不同，其誤差應(yīng)限制在一定范圍內(nèi)。波束中心軸線偏斜角是指發(fā)射超聲波相控陣束中心軸線與晶片表面不垂直的程度。斜探頭人射點(diǎn)是斜探頭的超聲波相控陣束中心入射于工件探測(cè)面上的一點(diǎn)，即超聲波相控陣透人工件材料的起始點(diǎn)，它是計(jì)算缺陷位置的相對(duì)參考點(diǎn)。
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(lèi)別：類(lèi)型：大多數(shù)相控陣探頭屬于角度聲束類(lèi)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(cè)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(huì)隨著頻率的降低而增加，而分辨率及聚焦銳利度會(huì)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(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。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。
相控陣探頭的應(yīng)用技術(shù)：超聲相控陣技術(shù)可以檢測(cè)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(cè)時(shí)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(lái)優(yōu)化探頭設(shè)計(jì),依據(jù)聲線追蹤功能來(lái)改進(jìn)掃查工藝,同時(shí)還能使用相對(duì)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(lái)說(shuō),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(cè)速度要快得多。長(zhǎng)期以來(lái),接管的檢測(cè)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(shí)間,國(guó)外的研究表明,結(jié)合自動(dòng)掃查架和編碼器,利用相控陣自動(dòng)掃查接管的內(nèi)表面和外表面是可行的。相控陣探頭的波形持續(xù)是指每次探頭被脈沖觸發(fā)后生成的波動(dòng)周期的數(shù)量。山東菊花陣相控陣探頭購(gòu)買(mǎi)
標(biāo)準(zhǔn)的相控陣產(chǎn)品頻率在1-20MHz之間，陣元10到256個(gè)之內(nèi)。北京測(cè)厚相控陣探頭
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(dòng)聲束對(duì)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(dòng)傳播的復(fù)雜性及成本費(fèi)用高等原因使其在工業(yè)無(wú)損檢測(cè)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(wú)損檢測(cè),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(cè);核廢料罐電子束環(huán)焊縫的全自動(dòng)檢測(cè)及薄鋁板摩擦焊縫熱疲勞裂紋的檢測(cè)。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(lái)越方便，因此近幾年,超聲相控陣技術(shù)發(fā)展的尤為迅速。北京測(cè)厚相控陣探頭
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