超聲相控陣應(yīng)用實例

不同廠家超聲相控陣設(shè)備的功能、操作及顯示方式等各不相同，但是檢測應(yīng)用基本相同。本文現(xiàn)以以色列Sonotron NDT 公司生產(chǎn)的相控陣設(shè)備（即ISONIC-UPA） 應(yīng)用為例來分析介紹。本文現(xiàn)以以色列Sonotron NDT 公司生產(chǎn)的相控陣設(shè)備（即ISONIC-UPA） 應(yīng)用為例來分析介紹。ISONIC-UPA 設(shè)備技術(shù)特點和優(yōu)勢，不同于其他廠家的相控陣設(shè)備，體現(xiàn)了超前的理念。

超聲相控陣動作原理

超聲相控陣是超聲探頭晶片的組合，由多個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)定的延遲時間激發(fā)各個晶片，所有晶片發(fā)射的超聲波形成一個整體波陣面，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或多個探頭系統(tǒng)更大的能力。超聲相控陣檢測技術(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)脈沖的不同延遲時間，變換聲波到達(dá)(或來自)物體內(nèi)某點時的相位關(guān)系，實現(xiàn)焦點和聲束方向的變化，從而實現(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)合的方法來實現(xiàn)圖像成像。通常使用的是一維線形陣列探頭，壓電晶片呈直線狀排列，聚焦聲場為片狀，能夠得到缺陷的二維圖像，相控陣探傷公司，在工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。

相控陣聲束的聚焦與偏轉(zhuǎn)

相控陣依照聚焦法則控制探頭各個陣元發(fā)射和接收信號的時間，相控陣探傷價格，由于時間差的存在，每個陣元發(fā)射聲波的波陣面在空間中傳播逐漸匯聚成一點，從而達(dá)到聲束聚焦的效果。以軸線聚焦為例，分別計算各陣元至預(yù)設(shè)焦點的聲程，相控陣探傷，從而得到聲束由陣元傳播至該焦點處所需的時間，并與其中值進(jìn)行差值計算從而得到各陣元的延遲值。相控陣的聚焦和偏轉(zhuǎn)示意圖如圖2所示，其中（a）為聲束在軸線上聚焦，（b）為聲束呈現(xiàn)一定角度偏轉(zhuǎn)。