相控陣探頭采用多陣元發(fā)射和接收超聲波波束。線陣或面陣相控陣探頭在一維或多維上排列若干換能器組成陣列。利用相控陣儀器軟件設定各陣元的發(fā)射和時間延遲來依次激勵一個或幾個陣元,產(chǎn)生具有可控性的預定相位的聲波。各陣元產(chǎn)生的超聲波在檢測對象產(chǎn)生的聲場中相互干涉疊加,從而得到預先希望的波束入射角度和焦點位置,形成發(fā)射聚焦或聲束偏轉(zhuǎn)等效果。高溫探頭中的壓電晶片需選用居里溫度較高的鈮酸鋰(1200℃)、石英(550℃)、鈦酸鉛(460℃)來制作,外殼與阻尼塊為不銹鋼,電纜為無機物絕緣體高溫同軸電纜,前面殼體與晶片之間采用特殊釬焊使之形成高溫耦合層。這種探頭可在400~700℃高溫下進行探傷。扇陣相控陣探頭由環(huán)陣再切割而成,聚焦的同時可實現(xiàn)偏轉(zhuǎn)。池州焊縫相控陣探頭購買
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(shù)包括:探頭頻率、探頭陣元數(shù)、陣元間距和陣元大小。在分析相控陣探頭陣元數(shù)之前需要分清探頭陣元數(shù)、系統(tǒng)通道數(shù)和實際檢測通道數(shù)之間區(qū)別。相控陣探頭陣元數(shù)是指探頭可以使用的較大陣元數(shù).而系統(tǒng)獨通道數(shù)則是系統(tǒng)在檢測時可以實際使用的較大通道數(shù)。一般探頭陣元數(shù)小于系統(tǒng)通道數(shù),系統(tǒng)通道數(shù)又大于實際檢測通道數(shù)。池州焊縫相控陣探頭購買較常用的相控陣探頭一般有16到128個晶片。
相控陣探頭采用多陣元發(fā)射和接收超聲波波束。線陣或面陣相控陣探頭在一維或多維上排列若干換能器組成陣列。利用相控陣儀器軟件設定各陣元的發(fā)射和時間延遲來依次激勵一個或幾個陣元,產(chǎn)生具有可控性的預定相位的聲波。各陣元產(chǎn)生的超聲波在檢測對象產(chǎn)生的聲場中相互干涉疊加,從而得到預先希望的波束入射角度和焦點位置,形成發(fā)射聚焦或聲束偏轉(zhuǎn)等效果。相控陣探頭的優(yōu)點:探頭尺寸更??;檢測難以接近的部位;檢測速度快,檢測靈活性更強;可實現(xiàn)對復雜結構件和盲區(qū)位置缺陷的檢測;通過局部晶片單元組合對聲場控制,可實現(xiàn)高速電子掃描,對試件進行高速,多方位和多角度檢測;可以節(jié)約系統(tǒng)成本:探頭更少,機械部分少。
相控陣探頭的應用:一維線陣是目前相控陣探頭中應用較多的一種形式,其特點是能在相控陣的軸平面實現(xiàn)聲束偏轉(zhuǎn)和軸向聚焦。與一維線陣相比,環(huán)形陣的優(yōu)勢是能在聲束剖面實現(xiàn)二維聚焦(一維線陣只能實現(xiàn)一個方向上的聲束聚焦),聲束剖面呈圓形,能獲得較大的能量集中,并且不要求大數(shù)目的陣列,因此其能在采用高頻檢測時仍保證較高的穿透力;但環(huán)形陣的缺點是不能進行聲束偏轉(zhuǎn)控制,因此主要應用于醫(yī)學成像和脈沖多普勒體積流量計中。扇形陣和二維矩陣都可實現(xiàn)所有方向的聲束偏轉(zhuǎn)和軸向聚焦,扇形陣多用于棒材檢測,二維矩陣由于加工工藝限制、電路復雜及制作成本高等原因,仍主要應用于醫(yī)學領域,工業(yè)領域應用較少,但其聲束不只能實現(xiàn)沿晶片排列方向的掃查,還可以縱向擺動掃查,因此其具有三維成像的優(yōu)勢,這將會是未來超聲相控陣換能器的發(fā)展方向。相控陣探頭的聲波吸收程度會隨著頻率的增加而呈線性增加。
雙線陣相控陣探頭區(qū)別于常規(guī)的單線陣探頭,雙線陣采用一邊發(fā)射另一邊的工作模式,提供了傳統(tǒng)的超聲波雙晶探頭一樣的優(yōu)點。雙線陣相控陣探頭在腐蝕測量應用中比單線陣相控陣探頭具有更好的近地表分辨率和腐蝕凹坑探測能力,提高了臨界壁厚檢測的概率。同時,雙線陣相控陣探頭又具備相控陣探頭大聲場覆蓋和多位置聚焦的特點,改變了傳統(tǒng)雙晶探頭檢測范圍小的難題,具有更快的掃描速度。雙線陣相控陣探頭的特點:近表面盲區(qū)約1mm;可更換探頭楔塊,更經(jīng)濟;楔塊可內(nèi)置進水孔優(yōu)化耦合效果;波束覆蓋寬度可達30mm;碳鋼的典型檢查深度范圍為1~80mm。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。池州焊縫相控陣探頭購買
相控陣探頭具有可預測聲束操作的電子掃描能力。池州焊縫相控陣探頭購買
相控陣探頭的類型: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。在具體應用中,被測材料的特性例如:表面粗糙度、溫度、可達性、材料內(nèi)缺陷的位置、檢測速度等,都會影響用戶對探頭類型的選擇。尺寸:尺寸是指開啟探頭晶片的直徑,或者晶片的長度和寬度。晶片通常被置于比它稍大一點的外殼中。頻率:頻率是指一秒鐘內(nèi)聲波完成振動周期的次數(shù),通常用千赫(kHz)或兆赫(MHz)表示。大多數(shù)工業(yè)超聲檢測在500kHz到20MHz頻率范圍內(nèi)進行,因此大多數(shù)探頭的頻率處于這個范圍內(nèi)。池州焊縫相控陣探頭購買
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