超声相控阵技术的基本思想
超声相控阵技术的基本思想来自于雷达电磁波相控阵技术。相控阵雷达是由许多辐射单元排成阵列组成,通过控制阵列天线中各单元的幅度和相位,调整电磁波的辐射方向,在一定空间范围内合成灵活快速的聚焦扫描的雷达波束。超声相控阵换能器由多个独立的压电晶片组成阵列,按一定的规则和时序用电子系统控制激发各个晶片单元,来调节控制焦点的位置和聚焦的方向。
超声相控阵应用实例
不同厂家超声相控阵设备的功能、操作及显示方式等各不相同,但是检测应用基本相同。本文现以以色列Sonotron NDT 公司生产的相控阵设备(即ISONIC-UPA) 应用为例来分析介绍。本文现以以色列Sonotron NDT 公司生产的相控阵设备(即ISONIC-UPA) 应用为例来分析介绍。ISONIC-UPA 设备技术特点和优势,不同于其他厂家的相控阵设备,体现了超前的理念。
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。
相控阵超声检测线性超声换能器各个参数对聚焦声束的一般影响
阵元数:增加阵元数量可以增加声束指向性能。阵元数越多主瓣宽度越小,旁瓣也会变小。但是也增加了系统的复杂性和成本。为了满足系统性能和成本,我们认为取即能满足一般情况下声束的要求。所以,一般在目前国外的超声相控阵仪器的阵元数都在16-64之间。
偏转角度:偏转角度越小,声束指向性越好。偏转角度越大主瓣宽度越大。同时还可能会带入栅瓣。所以在目前医学和工业超声应用中θ偏转角度控制在60°。这样既能满足声束指向性的要求,同时也不会带入栅瓣。
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