相控阵探头的频率范围在1 MHz到17MHz之间,晶片数量在10个到128个之间。提供各种使用压电复合材料技术的探头,适用于多种类型的检测。这里说明的标准相控阵探头。这些探头分为3种类型:角度声束探头、整合楔块探头,以及水浸式探头。还可以设计其他类型的探头,以满足您的应用需求。线性阵列探头是工业应用中常用的相控阵探头。定义相控阵探头的重要特征之一是探头的孔径。相控阵探头和楔块以其简约的设计,不但使焊缝检测得到了简化和标准化,而且还改进了信噪比。随着声波在介质中的传播,由超声波相控阵探头生成的有组织的波前便会衰弱下来。河南整圆阵列相控阵探头厂家
柔性相控阵探头常用于扫描形状变化的复杂部件的高分辨率厚度成像,它像标准相控阵探头一样产生扇形和线性扫描,并通过相控阵设备实现B扫描、C扫描成像显示。当柔性相控阵探头用作复杂几何形状检测时,它不应被考虑作为一个耐用的工具。你必须小心的在探头上应用恒压来维持好的信号。并且,当扫描时探头表面必须被保护。如果探头面直接在粗糙面上摩擦,它将磨损。当用在金属部件上直接接触检测时,探头的表面应该用铁氟龙胶带保护。超声相控阵技术检测搭接焊缝降低了缺陷识别难度,对于长期因难于判断而难于推广的搭接焊检测来说,具有很强的实用价值。河南整圆阵列相控阵探头厂家相控阵探头具有更高数据点密度的C扫描成像功能,从而可提高检测效率。
相控阵探头的类型:根据探头的功能可将探头划分为接触式、延迟线式、角度声束、或水浸式等类型。在具体应用中,被测材料的特性,如:表面粗糙度、温度、可达性、材料内缺陷的位置、检测速度等,都会影响用户对探头类型的选择。尺寸:尺寸是指开启探头晶片的直径,或者晶片的长度和宽度。晶片通常被置于比它稍大一点的外壳中。频率:频率是指一秒钟内声波完成振动周期的次数,通常用千赫(kHz)或兆赫(MHz)表示。大多数工业超声检测在500kHz到20MHz频率范围内进行,因此大多数探头的频率处于这个范围内。不过,用户也可以买到频率范围在50kHz以下及200MHz以上的商业探头。频率越低,穿透力越强;频率越高,那么分辨力和聚焦力度越高。
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。相控阵探头根据设计的性能可采用直接或通过多路复用器。
相控阵探头的应用技术:非垂直界面的反射和模式转换:当在某种材料中传播的声波遇到一个介质不同且与声波传播方向成一定角度(角度不为零)的材料时,声能的一部分会以与入射角度相同的角度反射。与此同时,另一部分在第二种材料中传播的声能会根据斯涅尔定律产生折射。如果第二介质的声速高于第1介质,则在超出某些特定的角度时,折射现象还会伴有模式转换,常见的转换为纵波模式转换为横波模式。普遍应用的角度声束检测技术就是基于这个现象。随着在第1个较慢介质(如:楔块或水)中入射角度的增加,在第二个较快介质(如:金属)中的折射纵波角度也会相应增加。当折射纵波角度接近90度时,越来越多的声能被转换为以斯涅尔定律规定的角度折射的、声速较低的横波。相控阵探头是由许多单独的晶片构成的。重庆测厚相控阵探头
相控阵探头的分辨率会随着频率的升高而增强。河南整圆阵列相控阵探头厂家
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。河南整圆阵列相控阵探头厂家