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特的,在實際檢測中,為了防止漏檢,通常需要進行不同角度的掃查。相控陣探頭是由許多單獨的晶片構(gòu)成的,每個晶片都能被單獨激發(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。隨著相控陣探頭晶片數(shù)量的增多，聲波聚焦與電子偏轉(zhuǎn)的能力會增強。廣州汽車檢測相控陣探頭
我們可以將這種較簡單的相控陣探頭的排列形式想象成包裝為一體的一系列單個晶片，實際情況是這些晶片要比常規(guī)探頭小得多，脈沖可以對這些被編成組的晶片進行激勵，以產(chǎn)生可直接進行控制的波前。這種“電子聲束形成”的方式可以在不移動探頭的情況下高速對多個檢測區(qū)域進行檢測與分析。相控陣探頭可以有各種尺寸、形狀、頻率及晶片數(shù)量，所有這些探頭的共同特點是都裝有一個被分割成若干段的壓電晶片。用于工業(yè)NDT的現(xiàn)代相控陣探頭一般由壓電復(fù)合材料構(gòu)建，具體地說就是許多細(xì)小、極薄的壓電陶瓷棒被嵌在聚合物矩陣中。雖然制造這種探頭會復(fù)雜一些，但是與在其它方面設(shè)計相似的壓電陶瓷探頭相比，這種復(fù)合材料探頭在一般情況下可提供的靈敏度會高出10dB到30dB。分成小段的金屬鍍層用于將條狀的復(fù)合材料分割成若干可單獨接收電子脈沖激勵的晶片個體。這個被分割成小段的晶片被裝入探頭組合件中。探頭組合件包含一個保護性匹配層、一個背襯層、線纜連接器以及一個外殼。山東集成楔塊相控陣探頭批發(fā)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)。
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械掃查器,沿著精確定位的軌道滑動完成,以實現(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,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)。
相控陣探頭的應(yīng)用特點：超聲相控陣的兩個重要特性是偏轉(zhuǎn)和聚焦,這些特性在理論上的實現(xiàn)都是基于波的疊加和干涉以及惠更斯原理。相控陣探頭根據(jù)晶片的排布可以分成環(huán)陣、一維線陣、扇形環(huán)陣、二維矩陣、曲率線陣等。超聲相控陣技術(shù)在掃查方式上主要分為線性掃查、扇形掃查、動態(tài)深度聚焦等,在顯示方式上分為A顯示、B顯示、C顯示、D顯示、S顯示等。上世紀(jì)80年代,出現(xiàn)了工業(yè)用相控陣系統(tǒng),這種系統(tǒng)非常的大,需要把數(shù)據(jù)傳入電腦來進行數(shù)據(jù)處理和圖像展示,至少需要兩個人來操作。這類設(shè)備大部分都是用在在役電站的檢查中,特別是核電領(lǐng)域。上世紀(jì)90年代以來,隨著電子和軟件技術(shù)的發(fā)展,依靠低功率的電子元件、低能耗的結(jié)構(gòu),結(jié)合微處理器技術(shù),使得電池驅(qū)動的相控陣設(shè)備的產(chǎn)生成為可能。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。
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。用戶對相控陣探頭的類型選擇需要考慮到被測材料的檢測速度。福建奧氏體檢測相控陣探頭直銷
相控陣探頭的類型有直接接觸式探頭和水浸式探頭。廣州汽車檢測相控陣探頭
相控陣探頭有著各種尺寸、形狀、頻率及晶片數(shù)量，所有這些探頭的共同特點是都裝有一個被分割成若干段的壓電晶片。用于工業(yè)NDT的現(xiàn)代相控陣探頭一般由壓電復(fù)合材料構(gòu)建，具體地說就是許多細(xì)小、極薄的壓電陶瓷棒被嵌在聚合物矩陣中。雖然制造這種探頭會復(fù)雜一些，但是與在其它方面設(shè)計相似的壓電陶瓷探頭相比，這種復(fù)合材料探頭在一般情況下可提供的靈敏度會高出10dB到30dB。分成小段的金屬鍍層用于將條狀的復(fù)合材料分割成若干可單獨接收電子脈沖激勵的晶片個體。這個被分割成小段的晶片被裝入探頭組合件中。探頭組合件包含一個保護性匹配層、一個背襯層、線纜連接器以及一個外殼。廣州汽車檢測相控陣探頭
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