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(jī)械裝置將探頭內(nèi)各個(gè)晶片壓在工件表面,利用工件輪廓測(cè)量?jī)x測(cè)出表面形狀,隨后根據(jù)計(jì)算機(jī)對(duì)該輪廓的延時(shí)律算法進(jìn)行實(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)三維成像。柔性相控陣探頭主要應(yīng)用于輪廓不規(guī)則工件的檢測(cè)中,如航天航空領(lǐng)域飛機(jī)機(jī)翼和機(jī)身復(fù)合板,承壓設(shè)備領(lǐng)域壓力管道的內(nèi)外壁、彎頭、三通等的檢測(cè)。其比較適宜大厚度工件的檢測(cè)。超聲換能器單元以陣列形式安置于柔性層介質(zhì)中或表面,而構(gòu)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(cè)效率,避免了因表面不規(guī)則引起聲束扭曲、靈敏度下降等問題發(fā)生。線陣是目前相控陣探頭中應(yīng)用較多的一種形式。四川醫(yī)療相控陣探頭
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)傳入電腦來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖像展示,至少需要兩個(gè)人來操作。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,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。河北圓環(huán)陣相控陣探頭訂購(gòu)相控陣探頭的頻率越高,那么分辨率和聚焦力度就越高。
相控陣探頭的應(yīng)用技術(shù):聲衰減和聲散射的數(shù)學(xué)理論較為復(fù)雜。聲束經(jīng)過特定聲程時(shí)出現(xiàn)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(jié)果。吸收程度會(huì)隨著頻率的增加而呈線性增加,而散射情況則根據(jù)波長(zhǎng)對(duì)晶粒邊界大小的比率,或?qū)ζ渌⑸潴w的比率,在通過3個(gè)區(qū)域時(shí)會(huì)發(fā)生變化。在所有情況下,散射程度都會(huì)隨頻率的更加而增強(qiáng)。在某種特定的溫度下,以某種特定的頻率進(jìn)行檢測(cè)的某種特定的材料,都有一個(gè)特定的衰減系數(shù),這個(gè)系數(shù)通常以Np/cm為單位表示,即每厘米耗損的奈培。
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: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。晶片數(shù)量:常用的相控陣探頭一般有16到128個(gè)晶片,有些探頭的晶片多達(dá)256個(gè)。隨著晶片數(shù)量的增多,聲波聚焦與電子偏轉(zhuǎn)的能力會(huì)增強(qiáng),同時(shí)檢測(cè)所覆蓋的區(qū)域也會(huì)擴(kuò)大,然而探頭和儀器的成本費(fèi)用也會(huì)增加。每個(gè)晶片被單獨(dú)脈沖激勵(lì),以創(chuàng)建希望得到的波前。因此這些晶片排列方向的維度通常被稱為主動(dòng)方向或偏轉(zhuǎn)方向。大多數(shù)相控陣探頭屬于角度聲束類型。
相控陣探頭的比較分類:相控陣扇形掃查、線性掃查分別與A型掃描超聲檢測(cè)斜探頭、直探頭校準(zhǔn)的方法相似。扇形掃查的聲束入射到兩個(gè)半徑為50mm與100m同心圓,線性掃查聲束入射兩個(gè)不同厚度的試塊,系統(tǒng)通過入射到兩個(gè)反射體的發(fā)射與接收時(shí)間關(guān)系計(jì)算出聲速。校準(zhǔn)聲速的目的是讓儀器計(jì)算的聲速與被檢工件聲速相近,減少測(cè)量誤差。相控陣探頭扇形掃查:調(diào)節(jié)角度指針至設(shè)置的扇形掃查范圍中心角度,例如:扇形掃查范圍為30°-70°,調(diào)節(jié)角度指針至50°。將探頭至于CSK-IA試塊,前后移動(dòng)探頭找到兩個(gè)同心半圓的較大反射回波,固定探頭,分別移動(dòng)閘門套住回波依次“得到位”,較后確定完成聲速校準(zhǔn)。相控陣探頭線性掃查:移動(dòng)探頭找到探頭較大回波,閘門依次套住回波“得到位”,較后確定完成聲速校準(zhǔn)。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)。整圓陣列相控陣探頭哪家好
相控陣探頭的聲波散射情況在通過3個(gè)區(qū)域時(shí)會(huì)發(fā)生變化。四川醫(yī)療相控陣探頭
常規(guī)縱波超聲探頭工作的方式如同可發(fā)出高頻機(jī)械振動(dòng)的活塞,探頭產(chǎn)生的這種振動(dòng)即為聲波。在壓電換能器晶片(通常被稱作晶片)被施與電壓時(shí),垂直于晶片表面的方向會(huì)受壓變形。電壓消失后,一般在一微秒之內(nèi),晶片反彈,產(chǎn)生機(jī)械能脈沖,形成超聲波。同樣道理,如果晶片受到射入超聲波的壓力,也會(huì)在其表面產(chǎn)生電壓。這樣,同一個(gè)壓電晶片既可以作為超聲脈沖的發(fā)射器,又可以充當(dāng)超聲脈沖的接收器。根據(jù)探頭的功能可將探頭劃分為接觸式、延遲線式、角度聲束、或水浸式等類型。四川醫(yī)療相控陣探頭
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