普通超声探头通常由一个晶片来产生超声波,其声束的传播角度是独特的,在实际检测中,为了防止漏检,通常需要进行不同角度的扫查。相控阵探头是由许多单独的晶片构成的,每个晶片都能被单独激发。这些探头由特殊的装置驱动,能够在每个通道单独的、同步的发射和接收信号。超声相控阵探头的一个重要特性就是可以通过软件来改变超声波束的特性。根据系统软件设置,每个晶片都能通过不同的时间延时来开启,并发射和接收超声信号。另外扫查角度范围、聚焦深度和焦点尺寸等也都能通过软件控制。因而在一定程度上克服了常规超声由于声束的方向性造成的在缺陷检出和定量上的限制。相控阵探头的声波吸收程度会随着频率的增加而呈线性增加。线阵相控阵探头订购
相控阵探头检测复合材料时,信号幅度或深度数据都可以收集,相控阵探头同时利用编码器收集和存储探头位置,通过软件实现C扫描成像显示。用相控阵探头检测管座角焊缝,具有更大的优势。相控阵探头的特点是具有多晶片阵元,各晶片的激励可以由相控阵设备设计和控制,压电复合晶片受激励后能产生超声聚焦声场,声场的角度、聚焦方向、聚焦类型均可以设置。因此使用相控阵探头检测管座角焊缝,缺陷检出率和检测可靠性均优于常规超声波检测。利用相控阵探头的相控阵超声相比传统的手工超声无损检测技术具有很大优势,因为相控阵探头可以从固定的位置检测各种焊缝和材料,这就允许它检查相对困难的几何形状。线阵相控阵探头订购相控阵探头的穿透性能会随着频率的降低而增加。
双线阵相控阵探头区别于常规的单线阵探头,双线阵采用一边发射另一边的工作模式,提供了传统的超声波双晶探头一样的优点。双线阵相控阵探头在腐蚀测量应用中比单线阵相控阵探头具有更好的近地表分辨率和腐蚀凹坑探测能力,提高了临界壁厚检测的概率。同时,双线阵相控阵探头又具备相控阵探头大声场覆盖和多位置聚焦的特点,改变了传统双晶探头检测范围小的难题,具有更快的扫描速度。双线阵相控阵探头的特点:近表面盲区约1mm;可更换探头楔块,更经济;楔块可内置进水孔优化耦合效果;波束覆盖宽度可达30mm;碳钢的典型检查深度范围为1~80mm。
柔性相控阵探头主要应用于轮廓不规则工件的检测中,如航天航空领域飞机机翼和机身复合板,承压设备领域压力管道的内外壁、弯头、三通等的检测。但是,柔性相控阵探头的阻尼片较薄,探头的频带很窄,具有较大的表面盲区,这是柔性相控阵探头的局限性。因此,其比较适宜大厚度工件的检测。柔性相控阵探头可分为一维柔性相控阵探头和二维柔性相控阵探头。一维柔性相控阵探头通过机械装置将探头内各个晶片压在工件表面,利用工件轮廓测量仪测出表面形状,随后根据计算机对该轮廓的延时律算法进行实时处理;二维柔性相控阵探头是在二维矩阵的表面涂抹一层柔软的弹性树脂,弹性树脂能与工件表面紧密贴合,从而实现三维成像。相控阵探头的近场是指接近探头的区域。
相控阵阵列探头的阵元间距是标定相控阵阵列探头的关键参数之一,较大的阵元间距能够提高阵列的指向性,但阵元间距设置过大,扫描时就会在实空间出现不希望有的栅瓣,栅瓣的能量很大,是形成伪像的主要原因。阵元间距是影响主瓣宽度的重要因素之一,随着阵元间距的增加,主瓣宽度逐渐变窄,但是当阵元间距过大时,栅瓣就会出现。为了避免栅瓣的产生,同时为了提高阵列的横向分辨率,在确定阵元间距时,选择小于dmax的较大值。凸面阵能很好地匹配相同曲率管子的内径,但在阵列凸面排列的状态下,声场旁瓣十分明显,特别是小径管中的聚焦声场更容易向空间扩散;凸面阵多用于医学B超超声诊断领域。相控阵探头可以利用0°相控阵探头进行垂直扫查,实现比常规手动更直观的检测结果。江苏自聚焦相控阵探头直销
随着相控阵探头晶片数量的增多,声波聚焦与电子偏转的能力会增强。线阵相控阵探头订购
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。线阵相控阵探头订购
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