相控陣探頭的應(yīng)用發(fā)展:隨著超聲波相控陣相控陣檢測(cè)技術(shù)的飛速發(fā)展,相控陣真實(shí)幾何結(jié)構(gòu)位置仿真工藝技術(shù)得到越來(lái)越普遍的關(guān)注,各種檢測(cè)工藝的應(yīng)用逐漸在驗(yàn)證成熟。同時(shí),伴隨著國(guó)內(nèi)涉及該技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,該技術(shù)在特種設(shè)備、石化石油、電力等領(lǐng)域的應(yīng)用被正式認(rèn)可。超聲相控陣技術(shù)已有近20多年的發(fā)展歷史。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(wú)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(wú)損檢測(cè),特別是在核工業(yè)及航空工業(yè)等領(lǐng)域。相控陣探頭的近場(chǎng)是指接近探頭的區(qū)域。江蘇水浸相控陣探頭直銷
相控陣探頭的應(yīng)用技術(shù):非垂直界面的反射和模式轉(zhuǎn)換:當(dāng)在某種材料中傳播的聲波遇到一個(gè)介質(zhì)不同且與聲波傳播方向成一定角度(角度不為零)的材料時(shí),聲能的一部分會(huì)以與入射角度相同的角度反射。與此同時(shí),另一部分在第二種材料中傳播的聲能會(huì)根據(jù)斯涅爾定律產(chǎn)生折射。如果第二介質(zhì)的聲速高于第1介質(zhì),則在超出某些特定的角度時(shí),折射現(xiàn)象還會(huì)伴有模式轉(zhuǎn)換,常見的轉(zhuǎn)換為縱波模式轉(zhuǎn)換為橫波模式。普遍應(yīng)用的角度聲束檢測(cè)技術(shù)就是基于這個(gè)現(xiàn)象。隨著在第1個(gè)較慢介質(zhì)(如:楔塊或水)中入射角度的增加,在第二個(gè)較快介質(zhì)(如:金屬)中的折射縱波角度也會(huì)相應(yīng)增加。當(dāng)折射縱波角度接近90度時(shí),越來(lái)越多的聲能被轉(zhuǎn)換為以斯涅爾定律規(guī)定的角度折射的、聲速較低的橫波。廣東奧氏體檢測(cè)相控陣探頭售價(jià)隨著晶片寬度的減小,相控陣探頭的聲束電子偏轉(zhuǎn)的性能會(huì)增強(qiáng)。
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(guò)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)。
超聲波相控陣技術(shù)的操作步驟:探頭盤上裝上兩個(gè)相控陣探頭,分別置于焊縫的兩側(cè)。使用液壓裝置將相控陣探頭壓合在管道的表面上以提高耦合質(zhì)量。耦合劑是水,由水泵供給,在寒冷的條件下耦合劑使用水—甲醇以防凍結(jié)。每個(gè)相控陣探頭上裝有64個(gè)線狀晶片構(gòu)成線陣。整個(gè)焊縫在用相控陣探頭掃查時(shí)被分割成許多小的區(qū)域,每個(gè)區(qū)域的深度為1~3mm,分別覆蓋焊縫的根部、熱影響區(qū)、焊肉區(qū)和余高區(qū)。焊縫檢測(cè)時(shí),同時(shí)從兩側(cè)掃查,并覆蓋需要檢測(cè)的所有區(qū)域??梢允褂妹}沖回波法或串列掃查法檢測(cè)每個(gè)焊縫區(qū)域。在每個(gè)通道內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)閘門,一個(gè)對(duì)應(yīng)于回波高度,另一個(gè)對(duì)應(yīng)于傳播時(shí)間。相控陣探頭應(yīng)用系統(tǒng)利用了波動(dòng)物理學(xué)的相位調(diào)整原理。
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(guò)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(guò)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。用戶對(duì)相控陣探頭的類型選擇需要考慮到被測(cè)材料的溫度。江蘇水浸相控陣探頭直銷
一般大多數(shù)相控陣探頭使用的頻率可根據(jù)被檢測(cè)工件的需求而定制。江蘇水浸相控陣探頭直銷
相控陣探頭的應(yīng)用:超聲相控陣是超聲探頭晶片的組合,由多個(gè)壓電晶片按一定的規(guī)律分布排列,然后逐次按預(yù)先規(guī)定的延遲時(shí)間激發(fā)各個(gè)晶片,所有晶片發(fā)射的超聲波相控陣形成一個(gè)整體波陣面,能有效地控制發(fā)射超聲束(波陣面)的形狀和方向,能實(shí)現(xiàn)超聲波相控陣的波束掃描、偏轉(zhuǎn)和聚焦。它為確定不連續(xù)性的形狀、大小和方向提供出比單個(gè)或多個(gè)探頭系統(tǒng)更大的能力。超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)使用不同形狀的多陣元換能器產(chǎn)生和接收超聲波相控陣束,通過(guò)控制換能器陣列中各陣元發(fā)射(或接收)脈沖的不同延遲時(shí)間,改變聲波到達(dá)(或來(lái)自)物體內(nèi)某點(diǎn)時(shí)的相位關(guān)系,實(shí)現(xiàn)焦點(diǎn)和聲束方向的變化,從而實(shí)現(xiàn)超聲波相控陣的波束掃描、偏轉(zhuǎn)和聚焦。然后采用機(jī)械掃描和電子掃描相結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像成像。江蘇水浸相控陣探頭直銷
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