面形相控陣探頭生產廠

來源: 發(fā)布時間:2021-12-25

常規(guī)縱波超聲探頭工作的方式如同可發(fā)出高頻機械振動的活塞,探頭產生的這種振動即為聲波。在壓電換能器晶片(通常被稱作晶片)被施與電壓時,垂直于晶片表面的方向會受壓變形。電壓消失后,一般在一微秒之內,晶片反彈,產生機械能脈沖,形成超聲波。同樣道理,如果晶片受到射入超聲波的壓力,也會在其表面產生電壓。這樣,同一個壓電晶片既可以作為超聲脈沖的發(fā)射器,又可以充當超聲脈沖的接收器。根據探頭的功能可將探頭劃分為接觸式、延遲線式、角度聲束、或水浸式等類型。線陣是目前相控陣探頭中應用較多的一種形式。面形相控陣探頭生產廠

相控陣探頭根據以下基本參數從功能上被分成不同的類別:晶片尺寸:隨著晶片寬度的減小,聲束電子偏轉的性能會增強,但是要覆蓋大區(qū)域就需要有更多的晶片,因此費用也會增加。晶片數量:常用的相控陣探頭一般有16到128個晶片,有些探頭的晶片多達256個。隨著晶片數量的增多,聲波聚焦與電子偏轉的能力會增強,同時檢測所覆蓋的區(qū)域也會擴大,然而探頭和儀器的成本費用也會增加。每個晶片被單獨脈沖激勵,以創(chuàng)建希望得到的波前。因此這些晶片排列方向的維度通常被稱為主動方向或偏轉方向。面形相控陣探頭生產廠相控陣探頭應用系統(tǒng)利用了波動物理學的相位調整原理。

相控陣工作原理:通過軟件可以單獨控制相控陣探頭中每個晶片的激發(fā)時間,從而控制產生波束的角度、聚焦位置和焦點尺寸。技術優(yōu)勢:1.實時彩色成像,包括A/B/C/D和S-掃描,便于缺陷判讀,不會誤判或漏判缺陷;2.相控陣技術可以實現線性掃查、扇形掃查和動態(tài)深度聚焦,從而同時具備寬波束和多焦點的特性,因此檢測速度可以更快更準;3、相控陣具有更高的檢測靈活性,可以實現其它常規(guī)檢測技術所不能實現的功能,如對復雜工件檢測。4、容易檢測各種走向、不同位置的缺陷,缺陷檢出率高,檢測范圍廣,定量、定位精度高。

用相控陣探頭對焊縫進行檢測時,無需像普通單探頭那樣在焊縫兩側頻繁地來回前后左右移動,而相控陣探頭沿著焊縫長度方向平行于焊縫進行直線掃查,對焊接接頭進行全體積檢測。該掃查方式可借助于裝有陣列探頭的機械掃查器沿著精確定位的軌道滑動完成,也采用手動方式完成,可實現快速檢測,檢測效率非常高。超聲相控陣技術的基本思想來自于雷達電磁波相控陣技術。相控陣雷達是由許多輻射單元排成陣列組成,通過控制陣列天線中各單元的幅度和相位,調整電磁波的輻射方向,在一定空間范圍內合成靈活快速的聚焦掃描的雷達波束。超聲相控陣換能器由多個單獨的壓電晶片組成陣列,按一定的規(guī)則和時序用電子系統(tǒng)控制激發(fā)各個晶片單元,來調節(jié)控制焦點的位置和聚焦的方向。相控陣探頭的分辨率會隨著頻率的升高而增強。

相控陣探頭的應用技術:從較基本的意義上說,相控陣系統(tǒng)利用了波動物理學的相位調整原理,即通過改變一系列超聲脈沖的發(fā)射時間,使陣列中的每個晶片生成的單個波前交匯在一起。這個操作以可以預見的方式加強或減弱聲波的能量,從而使聲波有效地偏轉并形成聲束。要達到這個目的,需要以極小的時間差分別對探頭的晶片進行脈沖觸發(fā)。通常將晶片分組進行脈沖發(fā)射,每組包含4到32個數量不等的晶片。通過加長孔徑的方法,可以減少不希望發(fā)生的聲束擴散,完成銳利度更強的聚焦,從而有效地提高靈敏度。用戶對相控陣探頭的類型選擇需要考慮到被測材料的可達性。河南水浸相控陣探頭現貨

大多數工業(yè)相控陣檢測在500kHz到20MHz頻率范圍內進行。面形相控陣探頭生產廠

相控陣探頭的應用技術:在實際超聲NDT應用中,通常的做法是測量出衰減系數,而不是計算出衰減系數。在任何介質中,較高的頻率都會比較低的頻率衰減得更快,因此在檢測具有高衰減系數的材料時,通常使用較低的檢測頻率,如對低密度的塑料和橡膠的檢測。垂直界面的反射與透射:當在某種介質中傳播的聲波遇到介質不同且與聲波傳播方向垂直的材料時,聲能的一部分會被直接反射回來,另一部分會繼續(xù)向前傳播。這種反射與透射的比率與兩種材料各自的聲阻抗相關,而聲阻抗被定義為材料密度乘以聲速。面形相控陣探頭生產廠

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