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(yīng)該是以增加檢測(cè)的覆蓋范圍和/或提高檢測(cè)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(yīng)用這種陣列探頭的示例：管件檢測(cè)：在探測(cè)管件的裂縫與分層缺陷，以及測(cè)量管件的總體厚度時(shí)經(jīng)常會(huì)使用多個(gè)探頭。鍛件金屬工件的檢測(cè)：在這種檢測(cè)中，通常需要使用多個(gè)探頭在不同深度聚焦以探測(cè)出以帶狀形式排列的細(xì)小缺陷。復(fù)合材料及金屬檢測(cè)：在材料的表面上線性排列多個(gè)探頭可以提高對(duì)復(fù)合材料中的分層缺陷或金屬中的腐蝕的檢測(cè)能力。進(jìn)行這些檢測(cè)，不只需要高速、多通道超聲設(shè)備帶有適當(dāng)?shù)拿}沖發(fā)生器、接收器，以及可對(duì)每個(gè)通道進(jìn)行處理的邏輯門，還需要將每個(gè)探頭仔細(xì)固定好，以正確設(shè)置檢測(cè)區(qū)域。大多數(shù)相控陣探頭與楔塊一起搭配使用。河北雙線陣相控陣探頭供應(yīng)商
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)是未來超聲相控陣換能器的發(fā)展方向。浙江超聲相控陣探頭品牌標(biāo)準(zhǔn)的相控陣產(chǎn)品頻率在1-20MHz之間，陣元10到256個(gè)之內(nèi)。
相控陣探頭的聲束形狀：我們用以下這個(gè)比喻可以有效地說明這個(gè)概念。發(fā)自典型的未聚焦圓盤探頭的聲束經(jīng)常被想象成一束源自開啟晶片區(qū)域的能量柱，這個(gè)能量柱在直徑方向上擴(kuò)散，后消失。探頭的聲場(chǎng)被分為兩個(gè)區(qū)域：近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)。近場(chǎng)是指接近探頭的區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域中聲壓反復(fù)幾次達(dá)到大值、小值。這個(gè)區(qū)域的終端為軸上后一次出現(xiàn)大聲壓值的位置。這個(gè)位置到探頭表面的距離表示為N，即近場(chǎng)距離。近場(chǎng)距離N證明探頭的自然焦距。遠(yuǎn)場(chǎng)是近場(chǎng)距離（N值）以外的區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域，隨著聲束直徑的擴(kuò)展及聲能的消散，聲壓逐漸降低為零。近場(chǎng)距離是探頭頻率、晶片大小以及被測(cè)材料的聲速互相作用的一個(gè)函數(shù)。
凹面線性相控陣探頭是一種重要的相控陣探頭陣列，在實(shí)際應(yīng)用中往往會(huì)起到很好的探測(cè)效果，如棒材（或管材）質(zhì)量的在線檢測(cè)問題，常規(guī)的超聲檢測(cè)方法需要超聲波相控陣探頭或棒材不斷地旋轉(zhuǎn)，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(zhuǎn)并查掃到各個(gè)部位。目前，上已有利用凹面相控陣探頭對(duì)棒材檢測(cè)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(duì)棒材（或管材）檢測(cè)時(shí)具有更好的聚焦效果。超聲相控陣檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)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(diǎn)大小，同時(shí)由于掃描的聲束是聚焦產(chǎn)生的，所以能夠檢測(cè)到分散在不同角度的裂紋，而且能夠在相控陣探頭不移動(dòng)或少移動(dòng)情況下進(jìn)行快速掃查,提高檢測(cè)速度。由相控陣探頭產(chǎn)生的聲波會(huì)沿直線傳播，直到遇到材料介質(zhì)的邊緣。
相控陣探頭根據(jù)以下基本參數(shù)從功能上被分成不同的類別：類型：大多數(shù)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(cè)一般使用2MHz到10MHz之間的頻率，因此大多數(shù)相控陣探頭都屬于這個(gè)頻率范圍。此外，還有頻率更低或更高的探頭。使用常規(guī)探頭，穿透性能會(huì)隨著頻率的降低而增加，而分辨率及聚焦銳利度會(huì)隨著頻率的升高而增強(qiáng)。晶片尺寸：隨著晶片寬度的減小，聲束電子偏轉(zhuǎn)的性能會(huì)增強(qiáng)，但是要覆蓋大區(qū)域就需要有更多的晶片，因此費(fèi)用也會(huì)增加。相控陣探頭的分辨率會(huì)隨著頻率的升高而增強(qiáng)。河北雙線陣相控陣探頭供應(yīng)商
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)。河北雙線陣相控陣探頭供應(yīng)商
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)越來越方便，因此近幾年,超聲相控陣技術(shù)發(fā)展的尤為迅速。河北雙線陣相控陣探頭供應(yīng)商
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