南京工业相控阵探头

相控阵探头电子束通过交替地发射线性相控阵给定数目的元件进行电子转换。这种技术替代了常规超声单晶片探头的机械移动扫查的一种方法。线阵相控阵探头的优点是无需机械运动。相控阵探头电子束聚焦通过对线性相控阵不同阵元施加对称的聚焦法则。常规超声通常使用几种探头来聚焦在不同深度。相控阵探头电子聚焦的优点是通过一个探头能聚焦在声场覆盖的每一个深度。用动态聚焦快速检测厚坯的完整体积，电子聚焦还可以补偿由于柱面界面引起的聚焦畸变。相控阵探头电子束通过将聚焦法则应用于线性、圆形或矩阵阵列的不同阵元，通过电子偏转实现线阵和环阵探头的2D波束控制，而矩阵阵列允许三维波束控制。这种技术实现使用一个探头完成多种角度检测的工作。在复杂几何形状件检测时，这种技术的优点可以与电子聚焦的优点结合起来快速检测。相控阵探头的分辨率会随着频率的升高而增强。南京工业相控阵探头

相控阵探头根据以下基本参数从功能上被分成不同的类别：晶片数量：较常用的相控阵探头一般有16到128个晶片，有些探头的晶片多达256个。随着晶片数量的增多，声波聚焦与电子偏转的能力会增强，同时检测所覆盖的区域也会扩大，然而探头和仪器的成本费用也会增加。每个晶片被单独脉冲激励，以创建希望得到的波前。因此这些晶片排列方向的维度通常被称为主动方向或偏转方向。频率：超声缺陷探测一般使用2MHz到10MHz之间的频率，因此大多数相控阵探头都属于这个频率范围。此外，还有频率更低或更高的探头。使用常规探头，穿透性能会随着频率的降低而增加，而分辨率及聚焦锐利度会随着频率的升高而增强。南京工业相控阵探头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。

超声相控阵探头用法：超声相控阵探头对准，超声波束的方向可以通过改变传输的时间来调节。电子聚焦功能用于改变超声波束，从而能够检测复杂的缺陷和缺陷几何图形的并成像。相控阵探头操作简单，只需极少耦合剂，就可提供优良的耦合效果，并获得极强的信号。可用于复合材料粘接率的检测、钢板快速检测等。相控阵探头在检测复杂几何形状和其他常规超声和X射线方法无法检测的结构中非常有用。检测和测量精度提高，能够在特定测试件的特定位置实现多种聚焦。

相控阵探头的应用技术：超声相控阵系统可被用于几乎任何在传统意义上可以使用常规超声探伤仪的检测应用中。焊缝检测和裂缝探测为两项重要的应用，因为在包括航空航天、电力生产、石油化工、金属坯材和管件商品供应、输运管线建造与维护、结构金属，以及一般制造业在内的各种工业领域中都会用到这两项检测。相控阵技术还可有效地用于腐蚀测量应用，以纵剖面图形式表现材料的剩余壁厚。相控阵技术优于常规超声技术之处在于它可以使用单个探头组合件中的多个晶片使声束进行偏转、聚焦和扫查。相控阵探头的声波散射程度会随频率的更加而增强。

相控阵按阵列形式通常可分为线形、矩阵形、环形和扇形。相控阵探头有多种不同的阵列排布形式，其类型按阵元排列方式可分为：一维线阵、二维矩阵、环形阵、扇形阵、凹面阵、凸面阵、双线型阵等。不同的阵列排布方式将会产生不同的声场特性，使相控阵能应用于不同工况下的检测。一维线阵是目前相控阵探头中应用多的一种形式，其特点是能在相控阵的轴平面实现声束偏转和轴向聚焦。与一维线阵相比，环形阵的优势是能在声束剖面实现二维聚焦(一维线阵只能实现一个方向上的声束聚焦)，声束剖面呈圆形，能获得较大的能量集中，并且不要求大数目的阵列。根据相控阵探头的功能可将探头划分为接触式、延迟线式、角度声束、或水浸式等类型。南京工业相控阵探头

相控阵探头的频率越高，那么分辨率和聚焦力度就越高。南京工业相控阵探头

相控阵探头的应用：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，改变声波到达(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。南京工业相控阵探头

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