超聲相控陣檢測技術(shù)是近年來發(fā)展起來和普遍應(yīng)用的一項(xiàng)新興無損檢測技術(shù)，其基本原理是利用指定順利排列的線陣列或面陣列的陣元按照一定時序來激發(fā)超聲脈沖信號，使超聲波陣面在聲場中某一點(diǎn)形成聚焦，增強(qiáng)對聲場中微小缺陷檢測的靈敏度，同時，可以利用對陣列的不同激勵時序在聲場中形成不同空間位置的聚焦而實(shí)現(xiàn)較大范圍的聲束掃查。因此，在超聲相控陣換能器不移動的前提下就可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)高靈敏度的動態(tài)聚焦掃查，這正是超聲相控陣檢測技術(shù)的優(yōu)越特點(diǎn)，是常規(guī)超聲檢測不具備的，也是該技術(shù)普遍發(fā)展和應(yīng)用的重要原因。無損檢測用超聲相控陣探頭陣列主要有線形、面狀和環(huán)形。杭州相控陣探頭批發(fā)廠家
相控陣按陣列形式通?？煞譃榫€形、矩陣形、環(huán)形和扇形。相控陣探頭有多種不同的陣列排布形式，其類型按陣元排列方式可分為：一維線陣、二維矩陣、環(huán)形陣、扇形陣、凹面陣、凸面陣、雙線型陣等。不同的陣列排布方式將會產(chǎn)生不同的聲場特性，使相控陣能應(yīng)用于不同工況下的檢測。一維線陣是目前相控陣探頭中應(yīng)用多的一種形式，其特點(diǎn)是能在相控陣的軸平面實(shí)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(shí)現(xiàn)二維聚焦(一維線陣只能實(shí)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。杭州相控陣探頭批發(fā)廠家不同的相控陣探頭陣列排布方式將會產(chǎn)生不同的聲場特性。
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(yīng)用中，被測材料的特性例如：表面粗糙度、溫度、可達(dá)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(diǎn)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(jìn)行，因此大多數(shù)探頭的頻率處于這個范圍內(nèi)。不過，用戶也可以買到頻率范圍在50kHz以下及200MHz以上的商業(yè)探頭。頻率越低，穿透力越強(qiáng)；頻率越高，那么分辨力和聚焦力度越高。
相控陣探頭的波形持續(xù)：波形持續(xù)是指每次探頭被脈沖觸發(fā)后生成的波動周期的數(shù)量。窄帶寬探頭要比寬帶寬探頭生成的波動周期數(shù)量多。晶片直徑、基底材料、電子調(diào)諧、探頭激勵的方式都會影響波形持續(xù)。帶寬：帶寬是指處于特定波幅范圍內(nèi)的頻率響應(yīng)的部分。在這種情況下，應(yīng)該注意的是典型的NDT探頭不會生成獨(dú)特頻率的聲波，而只能在以額定的頻率值為中心的頻率范圍內(nèi)生成聲波。工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將這個帶寬確定在–6dB（或半波幅）的位置處。靈敏度：靈敏度是指激勵脈沖波幅與從指定目標(biāo)反射的回波波幅之間的關(guān)系。相控陣探頭電子束聚焦通過對線性相控陣不同陣元施加對稱的聚焦法則。
無損檢測用超聲相控陣探頭陣列主要有線形、面狀和環(huán)形。其設(shè)計基于惠更斯原理。陣列是相控陣探頭晶片的組合，在確定不連續(xù)性的大小、形狀和方向上，它比單個或多個探頭系統(tǒng)具有更強(qiáng)的能力。環(huán)形相控陣探頭不能進(jìn)行轉(zhuǎn)角控制。例如：一個頻率為10MHz的環(huán)形相控陣探頭，由16個環(huán)組成，晶片由壓電復(fù)合材料制成，較大直徑<32mm?？蓪h(huán)形相控陣探頭想象成一個圓形的單晶探頭，將其切成同軸環(huán)形，每片都構(gòu)成一個單獨(dú)的探頭，這些環(huán)上的發(fā)射和接收時間用電子系統(tǒng)控制。通過控制各環(huán)的時間延遲，產(chǎn)生在不同深度的動態(tài)聚焦，可控制整個波陣面的形狀和焦點(diǎn)。焦點(diǎn)總是在相控陣探頭的軸線上，能相當(dāng)明顯地增加聲束向中心軸線的聚焦能力。相控陣探頭具有可預(yù)測聲束操作的電子掃描能力。江蘇整圓陣列相控陣探頭訂購
相控陣探頭是由許多單獨(dú)的晶片構(gòu)成的。杭州相控陣探頭批發(fā)廠家
相控陣探頭的應(yīng)用技術(shù)：超聲相控陣技術(shù)可以檢測電站汽輪機(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,在檢測時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)用來優(yōu)化探頭設(shè)計,依據(jù)聲線追蹤功能來改進(jìn)掃查工藝,同時還能使用相對較高的探頭頻率,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)超聲來說,檢出率要高,另外由于采用電子掃查取代柵格掃查,因此檢測速度要快得多。長期以來,接管的檢測主要采用常規(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)大量的時間,國外的研究表明,結(jié)合自動掃查架和編碼器,利用相控陣自動掃查接管的內(nèi)表面和外表面是可行的。杭州相控陣探頭批發(fā)廠家
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