重庆整圆阵列相控阵探头

相控阵探头的声束形状：我们用以下这个比喻可以有效地说明这个概念。发自典型的未聚焦圆盘探头的声束经常被想象成一束源自开启晶片区域的能量柱，这个能量柱在直径方向上扩散，后消失。探头的声场被分为两个区域：近场和远场。近场是指接近探头的区域。在这个区域中声压反复几次达到大值、小值。这个区域的终端为轴上后一次出现大声压值的位置。这个位置到探头表面的距离表示为N，即近场距离。近场距离N证明探头的自然焦距。远场是近场距离（N值）以外的区域。在这个区域，随着声束直径的扩展及声能的消散，声压逐渐降低为零。近场距离是探头频率、晶片大小以及被测材料的声速互相作用的一个函数。随着相控阵探头晶片数量的增多，检测所覆盖的区域也会扩大。重庆整圆阵列相控阵探头

什么是相控阵探头？阵列是大量的同类物体排列组合的方式。NDT超声阵列的较简单的形式应该是以增加检测的覆盖范围和/或提高检测速度为目的，将一系列单晶探头排列在一起的形式。以下为应用这种阵列探头的示例：管件检测：在探测管件的裂缝与分层缺陷，以及测量管件的总体厚度时经常会使用多个探头。锻件金属工件的检测：在这种检测中，通常需要使用多个探头在不同深度聚焦以探测出以带状形式排列的细小缺陷。复合材料及金属检测：在材料的表面上线性排列多个探头可以提高对复合材料中的分层缺陷或金属中的腐蚀的检测能力。进行这些检测，不只需要高速、多通道超声设备带有适当的脉冲发生器、接收器，以及可对每个通道进行处理的逻辑门，还需要将每个探头仔细固定好，以正确设置检测区域。高速相控阵探头费用用户对相控阵探头的类型选择需要考虑到被测材料的表面粗糙度。

相控阵探头的应用技术：超声相控阵技术可以检测电站汽轮机叶根的应力腐蚀裂纹。汽轮机的几何形状比较复杂,被检工件的接触面有限,在检测时需要保证缺陷漏检率越小越好,利用超声相控阵技术可以根据应用来优化探头设计,依据声线追踪功能来改进扫查工艺,同时还能使用相对较高的探头频率,利用CAD覆盖功能直观的显示缺陷的位置,利用扇形扫查可以进行多角度的扫查,因此相比常规超声来说,检出率要高,另外由于采用电子扫查取代栅格扫查,因此检测速度要快得多。长期以来,接管的检测主要采用常规超声的方法,由于接管几何形状的复杂性需要考虑仪器的设置,接管的壁厚以及曲率效应的影响,加上常规超声的A扫显示方式,因此判读接管缺陷需要耗费大量的时间,国外的研究表明,结合自动扫查架和编码器,利用相控阵自动扫查接管的内表面和外表面是可行的。

超声相控阵检测技术已被成功应用于各种焊缝探伤,如航空薄铝板摩擦焊缝的微小缺陷探测。用超声相控阵探头对焊缝进行横波斜探伤时,无需象普通单探头那样在焊缝两侧频繁地前后来回移动,焊缝长度方向的全体积扫查可借助于装有超声相控阵探头的机械扫查器,沿着精确定位的轨道滑动完成,以实现高速探伤。超声相控阵无损检测技术由于其诸多优点,已经成为了现代无损检测技术较有发展前景的技术之一。根据国内外的研究现状总结出超声相控阵无损检测技术的发展技术主要有以下方面：相控阵超声检测声场的建模和仿真、二维超声相控阵探头的设计、超声相控阵检测中的自适应聚焦技术。相控阵探头的声场被分为两个区域：近场和远场。

相控阵探头根据以下基本参数从功能上被分成不同的类别：晶片数量：较常用的相控阵探头一般有16到128个晶片，有些探头的晶片多达256个。随着晶片数量的增多，声波聚焦与电子偏转的能力会增强，同时检测所覆盖的区域也会扩大，然而探头和仪器的成本费用也会增加。每个晶片被单独脉冲激励，以创建希望得到的波前。因此这些晶片排列方向的维度通常被称为主动方向或偏转方向。频率：超声缺陷探测一般使用2MHz到10MHz之间的频率，因此大多数相控阵探头都属于这个频率范围。此外，还有频率更低或更高的探头。使用常规探头，穿透性能会随着频率的降低而增加，而分辨率及聚焦锐利度会随着频率的升高而增强。相控阵探头有多种不同的阵列排布形式。四川圆环阵相控阵探头价位

大多数相控阵探头属于角度声束类型。重庆整圆阵列相控阵探头

相控阵探头的应用特点：超声相控阵的两个重要特性是偏转和聚焦,这些特性在理论上的实现都是基于波的叠加和干涉以及惠更斯原理。相控阵探头根据晶片的排布可以分成环阵、一维线阵、扇形环阵、二维矩阵、曲率线阵等。超声相控阵技术在扫查方式上主要分为线性扫查、扇形扫查、动态深度聚焦等,在显示方式上分为A显示、B显示、C显示、D显示、S显示等。上世纪80年代,出现了工业用相控阵系统,这种系统非常的大,需要把数据传入电脑来进行数据处理和图像展示,至少需要两个人来操作。这类设备大部分都是用在在役电站的检查中,特别是核电领域。上世纪90年代以来,随着电子和软件技术的发展,依靠低功率的电子元件、低能耗的结构,结合微处理器技术,使得电池驱动的相控阵设备的产生成为可能。重庆整圆阵列相控阵探头

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