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。用戶對(duì)相控陣探頭的類型選擇需要考慮到被測(cè)材料的表面粗糙度。福建焊縫相控陣探頭價(jià)位
超聲波相控陣技術(shù)的操作步驟:探頭盤(pán)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(mén),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。煙臺(tái)集成楔塊相控陣探頭相控陣探頭的近場(chǎng)是指接近探頭的區(qū)域。
相控陣探頭根據(jù)以下基本參數(shù)從功能上被分成不同的類別:類型:大多數(shù)相控陣探頭屬于角度聲束類型,與塑料楔塊、平直塑料靴(即零度楔塊)或延遲塊一起使用。此外,還有直接接觸式探頭和水浸式探頭。相控陣探頭的頻率:超聲缺陷探測(cè)一般使用2MHz到10MHz之間的頻率,因此大多數(shù)相控陣探頭都屬于這個(gè)頻率范圍。此外,還有頻率更低或更高的探頭。使用常規(guī)探頭,穿透性能會(huì)隨著頻率的降低而增加,而分辨率及聚焦銳利度會(huì)隨著頻率的升高而增強(qiáng)。晶片尺寸:隨著晶片寬度的減小,聲束電子偏轉(zhuǎn)的性能會(huì)增強(qiáng),但是要覆蓋大區(qū)域就需要有更多的晶片,因此費(fèi)用也會(huì)增加。
不同陣列排布方式的相控陣探頭:相控陣按陣列形式通??煞譃榫€形、矩陣形、環(huán)形和扇形。相控陣探頭有多種不同的陣列排布形式,其類型按陣元排列方式可分為:一維線陣、二維矩陣、環(huán)形陣、扇形陣、凹面陣、凸面陣、雙線型陣等。不同的陣列排布方式將會(huì)產(chǎn)生不同的聲場(chǎng)特性,使相控陣能應(yīng)用于不同工況下的檢測(cè)。20世紀(jì)60年代,相控陣的研究主要局限于實(shí)驗(yàn)室;60年代末70年代初,醫(yī)學(xué)物理學(xué)者將該技術(shù)用于醫(yī)學(xué)人體超聲成像中。2000年后,隨著壓電復(fù)合材料、納秒級(jí)脈沖信號(hào)控制、數(shù)據(jù)處理分析、軟件技術(shù)和計(jì)算機(jī)模擬等多種技術(shù)在超聲相控陣成像領(lǐng)域中的綜合應(yīng)用,超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)得以迅速發(fā)展,并逐步應(yīng)用于工業(yè)無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域。較常用的相控陣探頭一般有16到128個(gè)晶片。
我們可以將這種較簡(jiǎn)單的相控陣探頭的排列形式想象成包裝為一體的一系列單個(gè)晶片,實(shí)際情況是這些晶片要比常規(guī)探頭小得多,脈沖可以對(duì)這些被編成組的晶片進(jìn)行激勵(lì),以產(chǎn)生可直接進(jìn)行控制的波前。這種“電子聲束形成”的方式可以在不移動(dòng)探頭的情況下高速對(duì)多個(gè)檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)與分析。相控陣探頭可以有各種尺寸、形狀、頻率及晶片數(shù)量,所有這些探頭的共同特點(diǎn)是都裝有一個(gè)被分割成若干段的壓電晶片。用于工業(yè)NDT的現(xiàn)代相控陣探頭一般由壓電復(fù)合材料構(gòu)建,具體地說(shuō)就是許多細(xì)小、極薄的壓電陶瓷棒被嵌在聚合物矩陣中。雖然制造這種探頭會(huì)復(fù)雜一些,但是與在其它方面設(shè)計(jì)相似的壓電陶瓷探頭相比,這種復(fù)合材料探頭在一般情況下可提供的靈敏度會(huì)高出10dB到30dB。分成小段的金屬鍍層用于將條狀的復(fù)合材料分割成若干可單獨(dú)接收電子脈沖激勵(lì)的晶片個(gè)體。這個(gè)被分割成小段的晶片被裝入探頭組合件中。探頭組合件包含一個(gè)保護(hù)性匹配層、一個(gè)背襯層、線纜連接器以及一個(gè)外殼。大多數(shù)相控陣探頭與楔塊一起搭配使用。水楔塊相控陣探頭一般多少錢(qián)
相控陣探頭普遍應(yīng)用于醫(yī)學(xué)成像和工業(yè)無(wú)損檢測(cè)中。福建焊縫相控陣探頭價(jià)位
超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)和普遍應(yīng)用的一項(xiàng)新興無(wú)損檢測(cè)技術(shù),其基本原理是利用指定順利排列的線陣列或面陣列的陣元按照一定時(shí)序來(lái)激發(fā)超聲脈沖信號(hào),使超聲波陣面在聲場(chǎng)中某一點(diǎn)形成聚焦,增強(qiáng)對(duì)聲場(chǎng)中微小缺陷檢測(cè)的靈敏度,同時(shí),可以利用對(duì)陣列的不同激勵(lì)時(shí)序在聲場(chǎng)中形成不同空間位置的聚焦而實(shí)現(xiàn)較大范圍的聲束掃查。因此,在超聲相控陣換能器不移動(dòng)的前提下就可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)高靈敏度的動(dòng)態(tài)聚焦掃查,這正是超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)越特點(diǎn),是常規(guī)超聲檢測(cè)不具備的,也是該技術(shù)普遍發(fā)展和應(yīng)用的重要原因。福建焊縫相控陣探頭價(jià)位
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