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- 2023-04-08 14:56:10
相控阵探头参数影响
相控阵超声阵列探头的性能对检测分辨率的影响很大,相控阵探伤,如何设计探头参数是极为关键的技术之一。要想获得化的设计效果需要研究相控阵阵列探头对声束指向性、聚焦效果等特性的影响。
影响声束特性的探头参数主要包括:探头阵元数(N)、阵元间距(d)和阵元宽度(a)。这里列举一个通过实验来分析相控阵探头参数对聚焦声场的影响,并计算确定合适的阵列参数,相控阵探伤方案,以获得较好的声束特性,从而使超声检测的分辨力提高。
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,相控阵探伤机构,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。
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,相控阵探伤报价,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。