相控阵成像的基本原理常规超声仪器和相控阵超声仪器都使用高频声波,核查被测样件的内部结构或测量样件的厚度。它们都以物理学中支配声波传播的相同的基本法则为基础。相控阵工作原理:通过软件可以单独控制相控阵探头中每个晶片的激发时间,从而控制产生波束的角度、聚焦位置和焦点尺寸。技术优势:1.实时彩色成像,包括A/B/C/D和S-扫描,便于缺陷判读,不会误判或漏判缺陷;2.相控阵技术可以实现线性扫查、扇形扫查和动态深度聚焦,从而同时具备宽波束和多焦点的特性,因此检测速度可以更快更准;3、相控阵具有更高的检测灵活性,可以实现其它常规检测技术所不能实现的功能,如对复杂工件检测。用户对相控阵探头的类型选择需要考虑到被测材料的可达性。菊花阵相控阵探头在哪买
相控阵探头的应用:超声相控阵是超声探头晶片的组合,由多个压电晶片按一定的规律分布排列,然后逐次按预先规定的延迟时间激发各个晶片,所有晶片发射的超声波相控阵形成一个整体波阵面,能有效地控制发射超声束(波阵面)的形状和方向,能实现超声波相控阵的波束扫描、偏转和聚焦。它为确定不连续性的形状、大小和方向提供出比单个或多个探头系统更大的能力。超声相控阵检测技术使用不同形状的多阵元换能器产生和接收超声波相控阵束,通过控制换能器阵列中各阵元发射(或接收)脉冲的不同延迟时间,改变声波到达(或来自)物体内某点时的相位关系,实现焦点和声束方向的变化,从而实现超声波相控阵的波束扫描、偏转和聚焦。然后采用机械扫描和电子扫描相结合的方法来实现图像成像。菊花阵相控阵探头在哪买相控阵探头能检测出航空复合材料构件中的裂纹及未贴合等缺陷。
相控阵探头的波形持续:波形持续是指每次探头被脉冲触发后生成的波动周期的数量。窄带宽探头要比宽带宽探头生成的波动周期数量多。晶片直径、基底材料、电子调谐、探头激励的方式都会影响波形持续。带宽:带宽是指处于特定波幅范围内的频率响应的部分。在这种情况下,应该注意的是典型的NDT探头不会生成独特频率的声波,而只能在以额定的频率值为中心的频率范围内生成声波。工业标准将这个带宽确定在–6dB(或半波幅)的位置处。灵敏度:灵敏度是指激励脉冲波幅与从指定目标反射的回波波幅之间的关系。
相控阵探头比较常用的是线阵探头,这些相控阵探头为直线排列,每个阵元是连接到一个不同的电子通道,根据设计的性能可采用直接或通过多路复用器。每一个阵元可以被开启或不开启。仪器利用电子延时控制各电子通道,发射和接收的信号/形式的换能器阵元。对特定阵元进行延迟相对应的设置,每一个聚焦法则定义了一个不同的波束,它具有特定的方向、聚焦距离和横向分辨率。这种技术要求在相控阵探头阵元之间具有非常低的声学和电交叉耦合影响,这样所有的阵元都可以单独发射。一般采用压电复合材料,能够完全适应这一特点。相控阵探头的频率越高,那么分辨率和聚焦力度就越高。相控阵探头技术优于常规超声探头技术。
相控阵探头的应用技术:在实际超声NDT应用中,通常的做法是测量出衰减系数,而不是计算出衰减系数。在任何介质中,较高的频率都会比较低的频率衰减得更快,因此在检测具有高衰减系数的材料时,通常使用较低的检测频率,如对低密度的塑料和橡胶的检测。垂直界面的反射与透射:当在某种介质中传播的声波遇到介质不同且与声波传播方向垂直的材料时,声能的一部分会被直接反射回来,另一部分会继续向前传播。这种反射与透射的比率与两种材料各自的声阻抗相关,而声阻抗被定义为材料密度乘以声速。超声相控阵探头按阵列类别可分为线阵、面阵两种。四川水楔块相控阵探头厂家
相控阵探头的每个压电晶片都可以自主接受信号控制。菊花阵相控阵探头在哪买
相控阵探头采用多阵元发射和接收超声波波束。线阵或面阵相控阵探头在一维或多维上排列若干换能器组成阵列。利用相控阵仪器软件设定各阵元的发射和时间延迟来依次激励一个或几个阵元,产生具有可控性的预定相位的声波。各阵元产生的超声波在检测对象产生的声场中相互干涉叠加,从而得到预先希望的波束入射角度和焦点位置,形成发射聚焦或声束偏转等效果。相控阵探头的优点:探头尺寸更小;检测难以接近的部位;检测速度快,检测灵活性更强;可实现对复杂结构件和盲区位置缺陷的检测;通过局部晶片单元组合对声场控制,可实现高速电子扫描,对试件进行高速,多方位和多角度检测;可以节约系统成本:探头更少,机械部分少。菊花阵相控阵探头在哪买
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