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的現代相控陣探頭一般由壓電復合材料構建,具體地說就是許多細小、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雜一些,但是與在其它方面設計相似的壓電陶瓷探頭相比,這種復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。線陣是目前相控陣探頭中應用較多的一種形式。池州奧氏體檢測相控陣探頭價格
在超聲相控陣成像檢測中,要獲得分辨率高的聲聚焦和清晰的圖像,聲場的好壞是關鍵,而聲場主要取決于相控陣探頭的設計,因此相控陣探頭在超聲相控陣成像檢測中是至關重要的.目前實際檢測時,探頭多為均勻線陣。均勻線陣的主要參數包括:探頭頻率、探頭陣元數、陣元間距和陣元大小。在分析相控陣探頭陣元數之前需要分清探頭陣元數、系統通道數和實際檢測通道數之間區(qū)別。相控陣探頭陣元數是指探頭可以使用的較大陣元數.而系統獨通道數則是系統在檢測時可以實際使用的較大通道數。一般探頭陣元數小于系統通道數,系統通道數又大于實際檢測通道數。池州奧氏體檢測相控陣探頭價格超聲相控陣探頭區(qū)別于常規(guī)超聲波探頭的兩個重要特性是聲束偏轉和聚焦。
相控陣探頭是由多陣元組成的多晶片探頭,相控陣檢測技術利用晶片數量上的優(yōu)勢,可以變換組合、分時激勵,實現靈活聚焦。相控陣探頭晶片數量是決定相控陣聚焦功能的基礎,選擇合適的晶片數量有利于發(fā)揮相控陣技術優(yōu)勢。相控陣探頭有很多種,線陣探頭是工業(yè)應用領域簡單常用的。對線陣探頭的聲場的了解很重要。并且,當掃描時探頭表面必須被保護。如果探頭面直接在粗糙面上摩擦,它將磨損。當用在金屬部件上直接接觸檢測時,探頭的表面應該用鐵氟龍膠帶保護。這種相控陣解決方案可以提供更大的聲束覆蓋范圍、更快的掃查速度,以及具有更高數據點密度的C掃描成像功能,從而可提高檢測效率。
相控陣探頭檢測復合材料時,信號幅度或深度數據都可以收集,相控陣探頭同時利用編碼器收集和存儲探頭位置,通過軟件實現C掃描成像顯示。用相控陣探頭檢測管座角焊縫,具有更大的優(yōu)勢。相控陣探頭的特點是具有多晶片陣元,各晶片的激勵可以由相控陣設備設計和控制,壓電復合晶片受激勵后能產生超聲聚焦聲場,聲場的角度、聚焦方向、聚焦類型均可以設置。因此使用相控陣探頭檢測管座角焊縫,缺陷檢出率和檢測可靠性均優(yōu)于常規(guī)超聲波檢測。利用相控陣探頭的相控陣超聲相比傳統的手工超聲無損檢測技術具有很大優(yōu)勢,因為相控陣探頭可以從固定的位置檢測各種焊縫和材料,這就允許它檢查相對困難的幾何形狀。相控陣探頭的穿透性能會隨著頻率的降低而增加。
相控陣探頭的聲束形狀:我們用以下這個比喻可以有效地說明這個概念。發(fā)自典型的未聚焦圓盤探頭的聲束經常被想象成一束源自開啟晶片區(qū)域的能量柱,這個能量柱在直徑方向上擴散,后消失。探頭的聲場被分為兩個區(qū)域:近場和遠場。近場是指接近探頭的區(qū)域。在這個區(qū)域中聲壓反復幾次達到大值、小值。這個區(qū)域的終端為軸上后一次出現大聲壓值的位置。這個位置到探頭表面的距離表示為N,即近場距離。近場距離N證明探頭的自然焦距。遠場是近場距離(N值)以外的區(qū)域。在這個區(qū)域,隨著聲束直徑的擴展及聲能的消散,聲壓逐漸降低為零。近場距離是探頭頻率、晶片大小以及被測材料的聲速互相作用的一個函數。線陣相控陣探頭的優(yōu)點是無需機械運動。河北菊花陣相控陣探頭售價
相控陣探頭的聲波散射情況在通過3個區(qū)域時會發(fā)生變化。池州奧氏體檢測相控陣探頭價格
相控陣探頭的比較分類:相控陣扇形掃查、線性掃查分別與A型掃描超聲檢測斜探頭、直探頭校準的方法相似。扇形掃查的聲束入射到兩個半徑為50mm與100m同心圓,線性掃查聲束入射兩個不同厚度的試塊,系統通過入射到兩個反射體的發(fā)射與接收時間關系計算出聲速。校準聲速的目的是讓儀器計算的聲速與被檢工件聲速相近,減少測量誤差。相控陣探頭扇形掃查:調節(jié)角度指針至設置的扇形掃查范圍中心角度,例如:扇形掃查范圍為30°-70°,調節(jié)角度指針至50°。將探頭至于CSK-IA試塊,前后移動探頭找到兩個同心半圓的較大反射回波,固定探頭,分別移動閘門套住回波依次“得到位”,較后確定完成聲速校準。相控陣探頭線性掃查:移動探頭找到探頭較大回波,閘門依次套住回波“得到位”,較后確定完成聲速校準。池州奧氏體檢測相控陣探頭價格
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