超聲相控陣技術簡介: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。相控陣探頭產(chǎn)生的振動即為聲波。廣東汽車檢測相控陣探頭銷售
相控陣成像的基本原理常規(guī)超聲儀器和相控陣超聲儀器都使用高頻聲波,核查被測樣件的內部結構或測量樣件的厚度。它們都以物理學中支配聲波傳播的相同的基本法則為基礎。相控陣工作原理:通過軟件可以單獨控制相控陣探頭中每個晶片的激發(fā)時間,從而控制產(chǎn)生波束的角度、聚焦位置和焦點尺寸。技術優(yōu)勢:1.實時彩色成像,包括A/B/C/D和S-掃描,便于缺陷判讀,不會誤判或漏判缺陷;2.相控陣技術可以實現(xiàn)線性掃查、扇形掃查和動態(tài)深度聚焦,從而同時具備寬波束和多焦點的特性,因此檢測速度可以更快更準;3、相控陣具有更高的檢測靈活性,可以實現(xiàn)其它常規(guī)檢測技術所不能實現(xiàn)的功能,如對復雜工件檢測。北京相控陣探頭價位標準的相控陣產(chǎn)品頻率在1-20MHz之間,陣元10到256個之內。
相控陣探頭的應用技術:在實際超聲NDT應用中,通常的做法是測量出衰減系數(shù),而不是計算出衰減系數(shù)。在任何介質中,較高的頻率都會比較低的頻率衰減得更快,因此在檢測具有高衰減系數(shù)的材料時,通常使用較低的檢測頻率,如對低密度的塑料和橡膠的檢測。垂直界面的反射與透射:當在某種介質中傳播的聲波遇到介質不同且與聲波傳播方向垂直的材料時,聲能的一部分會被直接反射回來,另一部分會繼續(xù)向前傳播。這種反射與透射的比率與兩種材料各自的聲阻抗相關,而聲阻抗被定義為材料密度乘以聲速。
使用相控陣探頭與傳統(tǒng)超聲探頭相比,相控陣由于具有聚焦和圖像顯示的特點,對結構型缺陷檢測的可靠性更高。特別是在復合材料檢測。相控陣探頭的光束可以通過電子方式移動,不移動探頭,聲場就可以覆蓋更大的區(qū)域。相控陣探頭的聲束是可控的,因為相控陣探頭由多個小的元件組成,每個小的元件可以在計算機計算的定時單獨發(fā)射。通過相控陣儀器對每個陣元進行不同的發(fā)射定時控制,也稱為聚焦法則。通過聚焦法則的控制,聲場覆蓋的區(qū)域能實現(xiàn)各種特定的聚焦方式,檢測靈敏度也得到提升。雙線陣相控陣探頭區(qū)別于常規(guī)的單線陣探頭。
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。由相控陣探頭產(chǎn)生的聲波會沿直線傳播,直到遇到材料介質的邊緣。工業(yè)相控陣探頭
相控陣探頭的聲波散射情況會根據(jù)波長對晶粒邊界大小的比率發(fā)生變化。廣東汽車檢測相控陣探頭銷售
相控陣探頭的應用: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,能實現(xiàn)超聲波相控陣的波束掃描、偏轉和聚焦。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(或來自)物體內某點時的相位關系,實現(xiàn)焦點和聲束方向的變化,從而實現(xiàn)超聲波相控陣的波束掃描、偏轉和聚焦。然后采用機械掃描和電子掃描相結合的方法來實現(xiàn)圖像成像。廣東汽車檢測相控陣探頭銷售
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