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。隨著相控陣探頭晶片數(shù)量的增多，聲波聚焦與電子偏轉(zhuǎn)的能力會(huì)增強(qiáng)。廣州汽車檢測(cè)相控陣探頭
我們可以將這種較簡(jiǎn)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(gè)晶片，實(shí)際情況是這些晶片要比常規(guī)探頭小得多，脈沖可以對(duì)這些被編成組的晶片進(jìn)行激勵(lì)，以產(chǎn)生可直接進(jìn)行控制的波前。這種“電子聲束形成”的方式可以在不移動(dòng)探頭的情況下高速對(duì)多個(gè)檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)與分析。相控陣探頭可以有各種尺寸、形狀、頻率及晶片數(shù)量，所有這些探頭的共同特點(diǎn)是都裝有一個(gè)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(fù)合材料構(gòu)建，具體地說(shuō)就是許多細(xì)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(huì)復(fù)雜一些，但是與在其它方面設(shè)計(jì)相似的壓電陶瓷探頭相比，這種復(fù)合材料探頭在一般情況下可提供的靈敏度會(huì)高出10dB到30dB。分成小段的金屬鍍層用于將條狀的復(fù)合材料分割成若干可單獨(dú)接收電子脈沖激勵(lì)的晶片個(gè)體。這個(gè)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(gè)保護(hù)性匹配層、一個(gè)背襯層、線纜連接器以及一個(gè)外殼。山東集成楔塊相控陣探頭批發(fā)相控陣探頭的頻率是指一秒鐘內(nèi)聲波完成振動(dòng)周期的次數(shù)。
超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)已被成功應(yīng)用于各種焊縫探傷,如航空薄鋁板摩擦焊縫的微小缺陷探測(cè)。用超聲相控陣探頭對(duì)焊縫進(jìn)行橫波斜探傷時(shí),無(wú)需象普通單探頭那樣在焊縫兩側(cè)頻繁地前后來(lái)回移動(dòng),焊縫長(zhǎng)度方向的全體積掃查可借助于裝有超聲相控陣探頭的機(jī)械掃查器,沿著精確定位的軌道滑動(dòng)完成,以實(shí)現(xiàn)高速探傷。超聲相控陣無(wú)損檢測(cè)技術(shù)由于其諸多優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為了現(xiàn)代無(wú)損檢測(cè)技術(shù)較有發(fā)展前景的技術(shù)之一。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀總結(jié)出超聲相控陣無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展技術(shù)主要有以下方面：相控陣超聲檢測(cè)聲場(chǎng)的建模和仿真、二維超聲相控陣探頭的設(shè)計(jì)、超聲相控陣檢測(cè)中的自適應(yīng)聚焦技術(shù)。
相控陣探頭的應(yīng)用特點(diǎn)：超聲相控陣的兩個(gè)重要特性是偏轉(zhuǎn)和聚焦,這些特性在理論上的實(shí)現(xiàn)都是基于波的疊加和干涉以及惠更斯原理。相控陣探頭根據(jù)晶片的排布可以分成環(huán)陣、一維線陣、扇形環(huán)陣、二維矩陣、曲率線陣等。超聲相控陣技術(shù)在掃查方式上主要分為線性掃查、扇形掃查、動(dòng)態(tài)深度聚焦等,在顯示方式上分為A顯示、B顯示、C顯示、D顯示、S顯示等。上世紀(jì)80年代,出現(xiàn)了工業(yè)用相控陣系統(tǒng),這種系統(tǒng)非常的大,需要把數(shù)據(jù)傳入電腦來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖像展示,至少需要兩個(gè)人來(lái)操作。這類設(shè)備大部分都是用在在役電站的檢查中,特別是核電領(lǐng)域。上世紀(jì)90年代以來(lái),隨著電子和軟件技術(shù)的發(fā)展,依靠低功率的電子元件、低能耗的結(jié)構(gòu),結(jié)合微處理器技術(shù),使得電池驅(qū)動(dòng)的相控陣設(shè)備的產(chǎn)生成為可能。相控陣探頭應(yīng)用系統(tǒng)利用了波動(dòng)物理學(xué)的相位調(diào)整原理。
相控陣探頭較常用線陣探頭。這些相控陣探頭為直線排列，每個(gè)陣元是連接到一個(gè)不同的電子通道，根據(jù)設(shè)計(jì)的性能可采用直接或通過(guò)多路復(fù)用器。每一個(gè)陣元可以被開(kāi)啟或不開(kāi)啟。儀器利用電子延時(shí)控制各電子通道，發(fā)射和接收的信號(hào)/形式的換能器陣元。對(duì)特定陣元進(jìn)行延遲相對(duì)應(yīng)的設(shè)置，每一個(gè)聚焦法則定義了一個(gè)不同的波束，它具有特定的方向、聚焦距離和橫向分辨率。這種技術(shù)要求在相控陣探頭陣元之間具有非常低的聲學(xué)和電交叉耦合影響，這樣所有的陣元都可以單獨(dú)發(fā)射。一般采用壓電復(fù)合材料，能夠完全適應(yīng)這一特點(diǎn)。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。福建奧氏體檢測(cè)相控陣探頭直銷
相控陣探頭的類型有直接接觸式探頭和水浸式探頭。廣州汽車檢測(cè)相控陣探頭
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(diǎn)是都裝有一個(gè)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(fù)合材料構(gòu)建，具體地說(shuō)就是許多細(xì)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(huì)復(fù)雜一些，但是與在其它方面設(shè)計(jì)相似的壓電陶瓷探頭相比，這種復(fù)合材料探頭在一般情況下可提供的靈敏度會(huì)高出10dB到30dB。分成小段的金屬鍍層用于將條狀的復(fù)合材料分割成若干可單獨(dú)接收電子脈沖激勵(lì)的晶片個(gè)體。這個(gè)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(gè)保護(hù)性匹配層、一個(gè)背襯層、線纜連接器以及一個(gè)外殼。廣州汽車檢測(cè)相控陣探頭
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