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(guī)律分布排列,然后逐次按預先規(guī)定的延遲時間激發(fā)各個晶片,所有晶片發(fā)射的超聲波形成一個整體波陣面,能有效地控制發(fā)射超聲束(波陣面)的形狀和方向,能實現超聲波的波束掃描、偏轉和聚焦。它為確定不連續(xù)性的形狀、大小和方向提供出比單個或多個探頭系統(tǒng)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束,通過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。相控陣探頭的靈敏度是指激勵脈沖波幅與從指定目標反射的回波波幅之間的關系。河南高速相控陣探頭供應商
相控陣探頭的應用技術:從較基本的意義上說,相控陣系統(tǒng)利用了波動物理學的相位調整原理,即通過改變一系列超聲脈沖的發(fā)射時間,使陣列中的每個晶片生成的單個波前交匯在一起。這個操作以可以預見的方式加強或減弱聲波的能量,從而使聲波有效地偏轉并形成聲束。要達到這個目的,需要以極小的時間差分別對探頭的晶片進行脈沖觸發(fā)。通常將晶片分組進行脈沖發(fā)射,每組包含4到32個數量不等的晶片。通過加長孔徑的方法,可以減少不希望發(fā)生的聲束擴散,完成銳利度更強的聚焦,從而有效地提高靈敏度。測厚相控陣探頭價位線陣是目前相控陣探頭中應用較多的一種形式。
相控陣探頭的應用發(fā)展:相控陣技術作為無損檢測行業(yè)的新興技術,起源于醫(yī)療行業(yè)。80年代中期,隨著復合壓電材料的發(fā)明,相控陣技術得到了快速的發(fā)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(fā)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(yè)的焊縫檢測是相控陣技術應用的重點。
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(guī)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(guī)則引起聲束扭曲、靈敏度下降等問題發(fā)生。相控陣探頭的類型有直接接觸式探頭和水浸式探頭。
用相控陣探頭對焊縫進行檢測時,無需像普通單探頭那樣在焊縫兩側頻繁地來回前后左右移動,而相控陣探頭沿著焊縫長度方向平行于焊縫進行直線掃查,對焊接接頭進行全體積檢測。該掃查方式可借助于裝有陣列探頭的機械掃查器沿著精確定位的軌道滑動完成,也采用手動方式完成,可實現快速檢測,檢測效率非常高。超聲相控陣技術的基本思想來自于雷達電磁波相控陣技術。相控陣雷達是由許多輻射單元排成陣列組成,通過控制陣列天線中各單元的幅度和相位,調整電磁波的輻射方向,在一定空間范圍內合成靈活快速的聚焦掃描的雷達波束。超聲相控陣換能器由多個單獨的壓電晶片組成陣列,按一定的規(guī)則和時序用電子系統(tǒng)控制激發(fā)各個晶片單元,來調節(jié)控制焦點的位置和聚焦的方向。相控陣探頭的分辨率會隨著頻率的升高而增強。水浸相控陣探頭供應商
相控陣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。河南高速相控陣探頭供應商
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(fā)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(fā)射。一般采用壓電復合材料,能夠完全適應這一特點。河南高速相控陣探頭供應商
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