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。較常用的相控陣探頭一般有16到128個晶片。池州面陣相控陣探頭
相控陣探頭的應用發展:相控陣技術作為無損檢測行業的新興技術,起源于醫療行業。80年代中期,隨著復合壓電材料的發明,相控陣技術得到了快速的發展。90年代初,相控陣技術作為一種新的無損評估技術出現在超聲手冊和培訓手冊中。90年代末,隨著復合壓電技術,微加工技術,微電子技術和計算技術的發展,使得相控陣技術日趨成熟,尤其是計算處理能力的增強使得軟件功能得到極大提升。相控陣探傷技術可普遍用于石油石化、金屬加工制造、航空航天等領域,尤其以石油石化行業的焊縫檢測是相控陣技術應用的重點。天津凸陣相控陣探頭工廠相控陣探頭普遍應用于醫學成像和工業無損檢測中。
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。
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,以正確設置檢測區域。相控陣探頭應用系統利用了波動物理學的相位調整原理。
相控陣探頭根據以下基本參數從功能上被分成不同的類別:類型:大多數相控陣探頭屬于角度聲束類型,與塑料楔塊、平直塑料靴或延遲塊一起使用。此外,還有直接接觸式探頭和水浸式探頭。頻率:超聲缺陷探測一般使用2MHz到10MHz之間的頻率,因此大多數相控陣探頭都屬于這個頻率范圍。此外,還有頻率更低或更高的探頭。使用常規探頭,穿透性能會隨著頻率的降低而增加,而分辨率及聚焦銳利度會隨著頻率的升高而增強。晶片尺寸:隨著晶片寬度的減小,聲束電子偏轉的性能會增強,但是要覆蓋大區域就需要有更多的晶片,因此費用也會增加。線陣是目前相控陣探頭中應用較多的一種形式。河南超聲相控陣探頭品牌
相控陣探頭技術優于常規超聲探頭技術。池州面陣相控陣探頭
柔性相控陣探頭:柔性相控陣探頭可分為一維柔性相控陣探頭和二維柔性相控陣探頭。一維柔性相控陣探頭通過機械裝置將探頭內各個晶片壓在工件表面,利用工件輪廓測量儀測出表面形狀,隨后根據計算機對該輪廓的延時律算法進行實時處理;二維柔性相控陣探頭是在二維矩陣的表面涂抹一層柔軟的彈性樹脂,彈性樹脂能與工件表面緊密貼合,從而實現三維成像。柔性相控陣探頭主要應用于輪廓不規則工件的檢測中,如航天航空領域飛機機翼和機身復合板,承壓設備領域壓力管道的內外壁、彎頭、三通等的檢測。其比較適宜大厚度工件的檢測。超聲換能器單元以陣列形式安置于柔性層介質中或表面,而構成柔性超聲換能器陣列,因柔性超聲換能器陣列能夠貼合各種具有不同形狀的工件表面,從而提高了檢測效率,避免了因表面不規則引起聲束扭曲、靈敏度下降等問題發生。池州面陣相控陣探頭
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