相控陣探頭的應(yīng)用:一維線陣是目前相控陣探頭中應(yīng)用較多的一種形式,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(shì)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(gè)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(cè)時(shí)仍保證較高的穿透力;但環(huán)形陣的缺點(diǎn)是不能進(jìn)行聲束偏轉(zhuǎn)控制,因此主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)成像和脈沖多普勒體積流量計(jì)中。扇形陣和二維矩陣都可實(shí)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(cè),二維矩陣由于加工工藝限制、電路復(fù)雜及制作成本高等原因,仍主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較少,但其聲束不只能實(shí)現(xiàn)沿晶片排列方向的掃查,還可以縱向擺動(dòng)掃查,因此其具有三維成像的優(yōu)勢(shì),這將會(huì)是未來(lái)超聲相控陣換能器的發(fā)展方向。大多數(shù)相控陣探頭屬于角度聲束類型。南京焊縫相控陣探頭
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(cè)材料的特性,如:表面粗糙度、溫度、可達(dá)性、材料內(nèi)缺陷的位置、檢測(cè)速度等,都會(huì)影響用戶對(duì)探頭類型的選擇。尺寸:尺寸是指開(kāi)啟探頭晶片的直徑,或者晶片的長(zhǎng)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(dòng)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(cè)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(gè)范圍內(nèi)。不過(guò),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。南京焊縫相控陣探頭相控陣探頭的聲波散射情況會(huì)對(duì)其它散射體的比率發(fā)生變化。
相控陣探頭的發(fā)展:超聲相控陣技術(shù)初期主要應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域,醫(yī)學(xué)超聲成像中用相控陣換能器快速移動(dòng)聲束對(duì)被檢部位成像;大功率超聲利用其可控聚焦特性局部升溫?zé)岑熤尾?使目標(biāo)組織升溫并減少非目標(biāo)組織的功率吸收。較初,系統(tǒng)的復(fù)雜性、固體中波動(dòng)傳播的復(fù)雜性及成本費(fèi)用高等原因使其在工業(yè)無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用受限。然而隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,超聲相控陣技術(shù)逐漸應(yīng)用于工業(yè)無(wú)損檢測(cè),特別是在核工業(yè)及航空工業(yè)等領(lǐng)域。如核電站主泵隔熱板的檢測(cè);核廢料罐電子束環(huán)焊縫的全自動(dòng)檢測(cè)及薄鋁板摩擦焊縫熱疲勞裂紋的檢測(cè)。由于數(shù)字電子和DSP技術(shù)的發(fā)展,使得精確延時(shí)越來(lái)越方便,因此近幾年,超聲相控陣技術(shù)發(fā)展的尤為迅速。
相控陣探頭的應(yīng)用技術(shù):超聲相控陣系統(tǒng)可被用于幾乎任何在傳統(tǒng)意義上可以使用常規(guī)超聲探傷儀的檢測(cè)應(yīng)用中。焊縫檢測(cè)和裂縫探測(cè)為兩項(xiàng)重要的應(yīng)用,因?yàn)樵诎ê娇蘸教臁㈦娏ιa(chǎn)、石油化工、金屬坯材和管件商品供應(yīng)、輸運(yùn)管線建造與維護(hù)、結(jié)構(gòu)金屬,以及一般制造業(yè)在內(nèi)的各種工業(yè)領(lǐng)域中都會(huì)用到這兩項(xiàng)檢測(cè)。相控陣技術(shù)還可有效地用于腐蝕測(cè)量應(yīng)用,以縱剖面圖形式表現(xiàn)材料的剩余壁厚。相控陣技術(shù)優(yōu)于常規(guī)超聲技術(shù)之處在于它可以使用單個(gè)探頭組合件中的多個(gè)晶片使聲束進(jìn)行偏轉(zhuǎn)、聚焦和掃查。不同的相控陣探頭陣列排布方式將會(huì)產(chǎn)生不同的聲場(chǎng)特性。
超聲相控陣技術(shù)簡(jiǎn)介:普通超聲探頭通常由一個(gè)晶片來(lái)產(chǎn)生超聲波,其聲束的傳播角度是獨(dú)特的,在實(shí)際檢測(cè)中,為了防止漏檢,通常需要進(jìn)行不同角度的掃查。相控陣探頭是由許多單獨(dú)的晶片構(gòu)成的,每個(gè)晶片都能被單獨(dú)激發(fā)。這些探頭由特殊的裝置驅(qū)動(dòng),能夠在每個(gè)通道單獨(dú)的、同步的發(fā)射和接收信號(hào)。超聲相控陣的一個(gè)重要特性就是可以通過(guò)軟件來(lái)改變超聲波束的特性。根據(jù)系統(tǒng)軟件設(shè)置,每個(gè)晶片都能通過(guò)不同的時(shí)間延時(shí)來(lái)開(kāi)啟,并發(fā)射和接收超聲信號(hào)。另外掃查角度范圍、聚焦深度和焦點(diǎn)尺寸等也都能通過(guò)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。相控陣探頭的波形持續(xù)是指每次探頭被脈沖觸發(fā)后生成的波動(dòng)周期的數(shù)量。廣東圓環(huán)陣相控陣探頭直銷
用戶對(duì)相控陣探頭的類型選擇需要考慮到被測(cè)材料的檢測(cè)速度。南京焊縫相控陣探頭
相控陣探頭的應(yīng)用方法有哪些?直接接觸法:直接接觸法通常采用斜探頭進(jìn)行橫波檢測(cè),檢測(cè)面為曲面,應(yīng)將探頭斜楔嚴(yán)格按規(guī)程的要求加工成與管子曲面相吻合,利用對(duì)比樣管調(diào)整檢測(cè)靈敏度。通常使用材質(zhì)與試件相同或相近、外徑壁厚也相同的管材制作,按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制作人工缺陷、調(diào)整靈敏度時(shí),將對(duì)比樣管內(nèi)外壁上的人工缺陷回波高度調(diào)整到規(guī)定高度,進(jìn)行掃查。管材檢測(cè)時(shí),有時(shí)采用雙探頭橫波接觸法,兩個(gè)探頭相背并列,同時(shí)發(fā)射、接收管材中的一個(gè)缺陷的兩個(gè)信號(hào)。直接接觸法在檢驗(yàn)檢疫領(lǐng)域應(yīng)用較為普遍,對(duì)環(huán)境條件要求比較低,容易操作,但現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作強(qiáng)度較大,速度較慢。南京焊縫相控陣探頭
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