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(shí)間，改變聲波到達(dá)(或來自)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)合的方法來實(shí)現(xiàn)圖像成像。由相控陣探頭產(chǎn)生的聲波會(huì)沿直線傳播，直到遇到材料介質(zhì)的邊緣。廣東自聚焦相控陣探頭采購
超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)是近年來發(fā)展起來和普遍應(yīng)用的一項(xiàng)新興無損檢測(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。北京高清相控陣探頭近場(chǎng)距離是相控陣探頭頻率、晶片大小以及被測(cè)材料的聲速互相作用的一個(gè)函數(shù)。
我們可以將這種較簡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。
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)無損檢測(cè)領(lǐng)域。隨著聲波在介質(zhì)中的傳播，由超聲波相控陣探頭生成的有組織的波前便會(huì)衰弱下來。
相控陣探頭的應(yīng)用方法有哪些？直接接觸法：直接接觸法通常采用斜探頭進(jìn)行橫波檢測(cè)，檢測(cè)面為曲面，應(yīng)將探頭斜楔嚴(yán)格按規(guī)程的要求加工成與管子曲面相吻合，利用對(duì)比樣管調(diào)整檢測(cè)靈敏度。通常使用材質(zhì)與試件相同或相近、外徑壁厚也相同的管材制作，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制作人工缺陷、調(diào)整靈敏度時(shí)，將對(duì)比樣管內(nèi)外壁上的人工缺陷回波高度調(diào)整到規(guī)定高度，進(jìn)行掃查。管材檢測(cè)時(shí)，有時(shí)采用雙探頭橫波接觸法，兩個(gè)探頭相背并列，同時(shí)發(fā)射、接收管材中的一個(gè)缺陷的兩個(gè)信號(hào)。直接接觸法在檢驗(yàn)檢疫領(lǐng)域應(yīng)用較為普遍，對(duì)環(huán)境條件要求比較低，容易操作，但現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作強(qiáng)度較大，速度較慢。延遲塊探頭與延遲塊一起使用。浙江面陣相控陣探頭工廠
常規(guī)縱波超聲相控陣探頭工作的方式如同可發(fā)出高頻機(jī)械振動(dòng)的活塞。廣東自聚焦相控陣探頭采購
相控陣探頭的應(yīng)用：利用相控陣進(jìn)行小口徑奧氏體管焊縫檢測(cè),這類焊縫都是氣焊的,輪廓是接近垂直的,管焊縫的壁是很薄的,管道之間的空間非常狹小。檢測(cè)這類焊縫要采用手動(dòng)掃查或者小型的掃查器,同時(shí)由于安全方面的原因,在應(yīng)用中是不允許使用射線的。這項(xiàng)應(yīng)用需要快速而可靠的檢測(cè)方法,并且保證所有數(shù)據(jù)被記錄。奧氏體不銹鋼管焊縫的檢測(cè)可以利用兩個(gè)陣列來產(chǎn)生橫波,在掃查上使用線性掃查和并采用編碼器記錄數(shù)據(jù),另外在掃查上也能使用扇掃,并且數(shù)據(jù)以C掃描的形式顯示。利用常規(guī)自動(dòng)超聲技術(shù)檢測(cè)核電站管道焊縫的晶間應(yīng)力腐蝕裂紋需要在焊縫兩側(cè)進(jìn)行至少五次掃查,每一次的掃查方式都是柵格掃查,需要花費(fèi)大量的時(shí)間和人力。廣東自聚焦相控陣探頭采購
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