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上海線陣相控陣探頭

來源: 發布時間:2021-11-16

相控陣探頭有著各種尺寸、形狀、頻率及晶片數量,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NDT的現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。標準的相控陣產品頻率在1-20MHz之間,陣元10到256個之內。上海線陣相控陣探頭

相控陣成像的基本原理常規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時間,從而控制產生波束的角度、聚焦位置和焦點尺寸。技術優勢: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線性掃查、扇形掃查和動態深度聚焦,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,可以實現其它常規檢測技術所不能實現的功能,如對復雜工件檢測。安徽高清相控陣探頭批發近場距離是相控陣探頭頻率、晶片大小以及被測材料的聲速互相作用的一個函數。

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律分布排列,然后逐次按預先規定的延遲時間激發各個晶片,所有晶片發射的超聲波相控陣形成一個整體波陣面,能有效地控制發射超聲束(波陣面)的形狀和方向,能實現超聲波相控陣的波束掃描、偏轉和聚焦。它為確定不連續性的形狀、大小和方向提供出比單個或多個探頭系統更大的能力。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,實現焦點和聲束方向的變化,從而實現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圖像成像。

相控陣探頭的應用技術:非垂直界面的反射和模式轉換:當在某種材料中傳播的聲波遇到一個介質不同且與聲波傳播方向成一定角度(角度不為零)的材料時,聲能的一部分會以與入射角度相同的角度反射。與此同時,另一部分在第二種材料中傳播的聲能會根據斯涅爾定律產生折射。如果第二介質的聲速高于第1介質,則在超出某些特定的角度時,折射現象還會伴有模式轉換,常見的轉換為縱波模式轉換為橫波模式。普遍應用的角度聲束檢測技術就是基于這個現象。隨著在第1個較慢介質(如:楔塊或水)中入射角度的增加,在第二個較快介質(如:金屬)中的折射縱波角度也會相應增加。當折射縱波角度接近90度時,越來越多的聲能被轉換為以斯涅爾定律規定的角度折射的、聲速較低的橫波。相控陣探頭的聲波散射程度會隨頻率的更加而增強。

超聲相控陣檢測技術是近年來發展起來和普遍應用的一項新興無損檢測技術,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超聲脈沖信號,使超聲波陣面在聲場中某一點形成聚焦,增強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現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現大范圍內高靈敏度的動態聚焦掃查,這正是超聲相控陣檢測技術的優越特點,是常規超聲檢測不具備的,也是該技術普遍發展和應用的重要原因。線陣是目前相控陣探頭中應用較多的一種形式。上海水楔塊相控陣探頭

相控陣探頭的類型有直接接觸式探頭和水浸式探頭。上海線陣相控陣探頭

相控陣探頭較常用線陣探頭。這些相控陣探頭為直線排列,每個陣元是連接到一個不同的電子通道,根據設計的性能可采用直接或通過多路復用器。每一個陣元可以被開啟或不開啟。儀器利用電子延時控制各電子通道,發射和接收的信號/形式的換能器陣元。對特定陣元進行延遲相對應的設置,每一個聚焦法則定義了一個不同的波束,它具有特定的方向、聚焦距離和橫向分辨率。這種技術要求在相控陣探頭陣元之間具有非常低的聲學和電交叉耦合影響,這樣所有的陣元都可以單獨發射。一般采用壓電復合材料,能夠完全適應這一特點。上海線陣相控陣探頭

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