相控陣探頭電子束通過交替地發(fā)射線性相控陣給定數目的元件進行電子轉換。這種技術替代了常規(guī)超聲單晶片探頭的機械移動掃查的一種方法。線陣相控陣探頭的優(yōu)點是無需機械運動。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。常規(guī)超聲通常使用幾種探頭來聚焦在不同深度。相控陣探頭電子聚焦的優(yōu)點是通過一個探頭能聚焦在聲場覆蓋的每一個深度。用動態(tài)聚焦快速檢測厚坯的完整體積,電子聚焦還可以補償由于柱面界面引起的聚焦畸變。相控陣探頭電子束通過將聚焦法則應用于線性、圓形或矩陣陣列的不同陣元,通過電子偏轉實現線陣和環(huán)陣探頭的2D波束控制,而矩陣陣列允許三維波束控制。這種技術實現使用一個探頭完成多種角度檢測的工作。在復雜幾何形狀件檢測時,這種技術的優(yōu)點可以與電子聚焦的優(yōu)點結合起來快速檢測。相控陣探頭普遍應用于醫(yī)學成像和工業(yè)無損檢測中。安徽凹陣相控陣探頭品牌
相控陣探頭的應用技術:聲衰減和聲散射的數學理論較為復雜。聲束經過特定聲程時出現衰減而引起的波幅損失是材料吸收和聲波散射共同作用的結果。吸收程度會隨著頻率的增加而呈線性增加,而散射情況則根據波長對晶粒邊界大小的比率,或對其它散射體的比率,在通過3個區(qū)域時會發(fā)生變化。在所有情況下,散射程度都會隨頻率的更加而增強。在某種特定的溫度下,以某種特定的頻率進行檢測的某種特定的材料,都有一個特定的衰減系數,這個系數通常以Np/cm為單位表示,即每厘米耗損的奈培。山東集成楔塊相控陣探頭供應商大多數相控陣探頭屬于角度聲束類型。
凹面線性相控陣探頭是一種重要的相控陣探頭陣列,在實際應用中往往會起到很好的探測效果,如棒材(或管材)質量的在線檢測問題,常規(guī)的超聲檢測方法需要超聲波相控陣探頭或棒材不斷地旋轉,而采用凹面的相控陣探頭,通過陣元之間的不同組合使聲束快速地旋轉并查掃到各個部位。目前,上已有利用凹面相控陣探頭對棒材檢測的商業(yè)儀器,主要采取線性查掃和扇形查掃的方式來確定是否存在缺陷。利用凹面線陣,對棒材(或管材)檢測時具有更好的聚焦效果。超聲相控陣檢測的優(yōu)勢在于,通過軟件還可控制聚焦聲束的角度、聚焦距離以及焦點大小,同時由于掃描的聲束是聚焦產生的,所以能夠檢測到分散在不同角度的裂紋,而且能夠在相控陣探頭不移動或少移動情況下進行快速掃查,提高檢測速度。
什么是相控陣探頭?陣列是大量的同類物體排列組合的方式。NDT超聲陣列的較簡單的形式應該是以增加檢測的覆蓋范圍和/或提高檢測速度為目的,將一系列單晶探頭排列在一起的形式。以下為應用這種陣列探頭的示例:管件檢測:在探測管件的裂縫與分層缺陷,以及測量管件的總體厚度時經常會使用多個探頭。鍛件金屬工件的檢測:在這種檢測中,通常需要使用多個探頭在不同深度聚焦以探測出以帶狀形式排列的細小缺陷。復合材料及金屬檢測:在材料的表面上線性排列多個探頭可以提高對復合材料中的分層缺陷或金屬中的腐蝕的檢測能力。進行這些檢測,不只需要高速、多通道超聲設備帶有適當的脈沖發(fā)生器、接收器,以及可對每個通道進行處理的邏輯門,還需要將每個探頭仔細固定好,以正確設置檢測區(qū)域。相控陣探頭的聲波散射程度會隨頻率的更加而增強。
用相控陣探頭對焊縫進行檢測時,無需像普通單探頭那樣在焊縫兩側頻繁地來回前后左右移動,而相控陣探頭沿著焊縫長度方向平行于焊縫進行直線掃查,對焊接接頭進行全體積檢測。該掃查方式可借助于裝有陣列探頭的機械掃查器沿著精確定位的軌道滑動完成,也采用手動方式完成,可實現快速檢測,檢測效率非常高。超聲相控陣技術的基本思想來自于雷達電磁波相控陣技術。相控陣雷達是由許多輻射單元排成陣列組成,通過控制陣列天線中各單元的幅度和相位,調整電磁波的輻射方向,在一定空間范圍內合成靈活快速的聚焦掃描的雷達波束。超聲相控陣換能器由多個單獨的壓電晶片組成陣列,按一定的規(guī)則和時序用電子系統(tǒng)控制激發(fā)各個晶片單元,來調節(jié)控制焦點的位置和聚焦的方向。相控陣探頭應用系統(tǒng)利用了波動物理學的相位調整原理。池州定制相控陣探頭采購
不同的相控陣探頭陣列排布方式將會產生不同的聲場特性。安徽凹陣相控陣探頭品牌
凹面陣相控陣探頭:凹面陣多用于管道的外檢測,因其能很好地匹配相同曲率管子的外徑,并且其陣列的排列方式有物理聚焦的特點,聲束比平面陣列更加容易匯聚。凸面陣能很好地匹配相同曲率管子的內徑,但在陣列凸面排列的狀態(tài)下,聲場旁瓣十分明顯,特別是小徑管中的聚焦聲場更容易向空間擴散;凸面陣多用于醫(yī)學B超超聲診斷領域。在工業(yè)方面,國內已有部分學者對凸面陣探頭進行了開發(fā)應用,但總體研究并不多。除了陣列排布方式、延時法則之外,超聲相控陣探頭的檢測能力還與探頭盲區(qū)大小、中心頻率、發(fā)射脈沖寬度、楔塊的選擇、耦合介質、試件表面平整度等因素有關。因此,針對一些特殊的檢測對象,調整其中的某些因素,便可以獲得不同用途的超聲相控陣探頭。安徽凹陣相控陣探頭品牌
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