超声相控阵探头阵列类别:线阵、面阵
阵列顾名思义就是晶片在探头中排列的几何形状。相控阵探头有3 种主要阵列类型:线形(线阵列)、面形(二维矩形阵列)和环形(圆形阵列)。相控阵探头大多数采用线形阵列,因为线形阵列编程容易,费用明显低于其他阵列。
线阵相控阵探头,线阵相控阵探头有单线阵和双线阵两种,线阵相控阵探头中的晶片按照直线方向一维排布,只能实现晶片排列方向上的波束偏转。双线阵相控阵探头可以得到更好的近场检测效果。
面阵相控阵探头,面阵相控阵探头又有矩阵、环阵等类型。矩阵相控阵探头中的晶片按照两个方向排布,可实现两个方向上的波束偏转。环阵相控阵探头晶片呈同心圆环状排布,主要实现不同深度的聚焦功能。扇阵相控阵探头由环阵再切割而成,聚焦的同时可实现偏转。
相控阵超声检测优点
(1)相控阵的S扫:即同时拥有许多角度的超声波,相当于多种角度的探头同时工作,所以相控阵无需锯齿扫查,只要沿着焊缝移动探头即可,检测效率更高,适合自动化检测。
(2)相控阵的动态深度聚焦:而常规超声波一般没有(除了聚焦探头外),所以相控阵检测的灵敏度和分辨率都比常规超声检测高。
(3)相控阵检测可以同时进行B扫、D扫、S扫和C扫描,通过建模,缺陷显示非常直观。
(4)超声相控阵可以检测复杂形状的零件,比如可以检测叶片的叶根、螺栓、变径轴。
相控阵超声检测产品优势
1、相控阵采用S扫,即同时可以拥有许多角度的超声波,就相当于拥有多种角度的探头同时工作,所以相控阵无需锯齿扫查,只要沿着焊缝挪动探头即可,检测效率更高。适用于自动化生产,和批量生产。
2、相控阵可以拥有聚焦功能,而常规超声波一般没有(除了聚焦探头外),所以相控阵检测的灵敏度和分辨率都比常规超声检测高。
不同类型的相控阵超声检测
扇形扫描即S扫描,在设定深度上,相控阵探头按聚焦法则分别计算每个偏转角度得聚焦延迟,激发时以从左至右的顺序分别激发,形成一定范围内的扇形扫查。扫查时须要设置扇扫范围、角度间隔和聚焦深度。右图给出了扇形扫查的检测原理和扫查成像图。
线性扫描又称电子扫查。扫描时先将探头阵元分为数量相同的若干小组,由延迟器传输的触发脉冲分别依次激发各小组阵元,检测声场在空间中以恒定角度对探头长度方向进行扫查检测。
线性扫查检测前须要设定好阵元数、聚焦深度。右图给出了线性扫描的检测原理和扫描成像图。
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