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   日期:2023-11-03     作者:北京纳克无损    浏览:51    评论:0    
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超声相控阵动作原理

超声相控阵是超声探头晶片的组合,由多个压电晶片按一定的规律分布排列,然后逐次按预先规定的延迟时间激发各个晶片,所有晶片发射的超声波形成一个整体波阵面,能有效地控制发射超声束(波阵面)的形状和方向,能实现超声波的波束扫描、偏转和聚焦。

它为确定不连续性的形状、大小和方向提供出比单个或多个探头系统更大的能力。超声相控阵检测技术使用不同形状的多阵元换能器产生和接收超声波束,通过控制换能器阵列中各阵元发射(或接收)脉冲的不同延迟时间,变换声波到达(或来自)物体内某点时的相位关系,实现焦点和声束方向的变化,从而实现超声波的波束扫描、偏转和聚焦。

然后采用机械扫描和电子扫描相结合的方法来实现图像成像。通常使用的是一维线形阵列探头,压电晶片呈直线状排列,聚焦声场为片状,能够得到缺陷的二维图像,在工业中得到广泛的应用。

超声相控阵的二次波显示

传统相控阵扇形扫查采用单纯的声程显示,不能显示缺陷的真实位置。这种成像模式将处在二次波位置上的缺陷转换成一次波位置进行成像显示,给分辨缺陷的具体位置增加难度,不能直观给出缺陷真实位置。对于检测角焊缝、T 形焊缝、K形焊缝及Y 形焊缝无法显示真实成像结果,使该成像模式的应用受到限制,仅能用于检测对接接头。

而ISONIC-UPA 采用二次波检测成像显示模式,成像结果与真实几何结构一致。这种成像模式能直观显示缺陷的位置及被检工件焊缝的真实结构,这是声程显示成像模式无法比拟的。

相控阵超声检测

相控阵检测可以同时拥有B扫、D扫、S扫和C扫描,可以通过建模,建立一个三维立体图形,缺陷显示非常直观,哪怕不懂NDT的人都能看明白,而常规超声波只能通过波形来分辨缺陷。

超声相控阵可以检测复杂工件,比如可以检测涡轮叶片的叶根,常规超声波检测因为探头声束角度单一,存在很大的盲区,造成漏检。而相控阵可以快速,直观的检测。

相控阵超声检测发射与接收

相控阵声束的激发和接收过程主要由激发与接收模块、器、探头阵元三个模块组成,工作时激发模块将一定幅值的的触发信号传送至器,按发射聚焦法则分别计算各阵元声束发射的延迟时间,并对触发信号的脉冲宽度进行整合,整合后的脉冲信号分别加载至各个阵元。由于延迟的存在,各阵元发射的声束相位不一,声束在空间中产生叠加形成入射波波阵面,并聚焦在一定深度,以此进行工件中缺陷的检测。

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