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广州高温相控阵探头

来源: 发布时间:2022年05月27日

超声相控阵检测技术是近年来发展起来和普遍应用的一项新兴无损检测技术,其基本原理是利用指定顺利排列的线阵列或面阵列的阵元按照一定时序来激发超声脉冲信号,使超声波阵面在声场中某一点形成聚焦,增强对声场中微小缺陷检测的灵敏度,同时,可以利用对阵列的不同激励时序在声场中形成不同空间位置的聚焦而实现较大范围的声束扫查。因此,在超声相控阵换能器不移动的前提下就可以实现大范围内高灵敏度的动态聚焦扫查,这正是超声相控阵检测技术的优越特点,是常规超声检测不具备的,也是该技术普遍发展和应用的重要原因。相控阵探头根据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。广州高温相控阵探头

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相控阵探头的频率范围在1 MHz到17MHz之间,晶片数量在10个到128个之间。提供各种使用压电复合材料技术的探头,适用于多种类型的检测。这里说明的标准相控阵探头。这些探头分为3种类型:角度声束探头、整合楔块探头,以及水浸式探头。还可以设计其他类型的探头,以满足您的应用需求。线性阵列探头是工业应用中常用的相控阵探头。定义相控阵探头的重要特征之一是探头的孔径。相控阵探头和楔块以其简约的设计,不但使焊缝检测得到了简化和标准化,而且还改进了信噪比。广州高温相控阵探头线阵相控阵探头的优点是无需机械运动。

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相控阵探头的类型:根据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。在具体应用中,被测材料的特性例如:表面粗糙度、温度、可达性、材料内缺陷的位置、检测速度等,都会影响用户对探头类型的选择。尺寸:尺寸是指开启探头晶片的直径,或者晶片的长度和宽度。晶片通常被置于比它稍大一点的外壳中。频率:频率是指一秒钟内声波完成振动周期的次数,通常用千赫(kHz)或兆赫(MHz)表示。大多数工业超声检测在500kHz到20MHz频率范围内进行,因此大多数探头的频率处于这个范围内。不过,用户也可以买到频率范围在50kHz以下及200MHz以上的商业探头。频率越低,穿透力越强;频率越高,那么分辨力和聚焦力度越高。

面阵(矩阵)相控阵探头的使用:用一个面阵(矩阵)相控阵探头代替普通线阵相控阵探头。与普通线性相控阵探头不同,元件的电子分组可以在两个维度中完成。通过将一定数量的阵元组合在一起,不但可以将声束聚焦到具有转向能力的小光斑中,而且还可以改变焦距和深度。更利于发挥相控阵检测的优点之一,具有可预测声束操作的电子扫描能力。面阵(矩阵)相控阵探头可以使电子扫描在纵向和横向上更有效,速度更快。面阵相控阵探头的优点:增加检测小缺陷的能力;提高检测和测量横向缺陷的能力;聚焦方式灵活,适用范围更广;针对复杂工件,提高检测速度;减少相控阵探头数量和降低成本。相控阵探头的穿透性能会随着频率的降低而增加。

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相控阵探头的应用技术:超声相控阵技术可以检测电站汽轮机叶根的应力腐蚀裂纹。汽轮机的几何形状比较复杂,被检工件的接触面有限,在检测时需要保证缺陷漏检率越小越好,利用超声相控阵技术可以根据应用来优化探头设计,依据声线追踪功能来改进扫查工艺,同时还能使用相对较高的探头频率,利用CAD覆盖功能直观的显示缺陷的位置,利用扇形扫查可以进行多角度的扫查,因此相比常规超声来说,检出率要高,另外由于采用电子扫查取代栅格扫查,因此检测速度要快得多。长期以来,接管的检测主要采用常规超声的方法,由于接管几何形状的复杂性需要考虑仪器的设置,接管的壁厚以及曲率效应的影响,加上常规超声的A扫显示方式,因此判读接管缺陷需要耗费大量的时间,国外的研究表明,结合自动扫查架和编码器,利用相控阵自动扫查接管的内表面和外表面是可行的。相控阵探头的分辨率会随着频率的升高而增强。广州高温相控阵探头

随着声波在介质中的传播,由超声波相控阵探头生成的有组织的波前便会衰弱下来。广州高温相控阵探头

常规超声探头和相控阵探头的优点:相控阵可以成功克服许多常规超声手动探伤的不一致性。相控阵探头是由一行或一组特定的小阵元组成的。通过刺激多个阵元,并向每个阵元施加特定的电压,可以产生预定的声束角度或不同角度的声束。此外,相控阵探头无需移动,通过设定的聚焦法则分时激励相控阵探头的阵元,可以使声束以类似于常规超声手动技术的移动方式向前/向后移动。当相控阵探头楔块置于特定位置在母材上沿焊缝移动,数据可以被收集和成像为C(平面)的焊接,就像一个传统的X光片。当然,超声成像系统还可以显示传统A扫,一个B扫(端面看),一个D扫描(侧视图),在不同的角度下s扫(扇形扫描)。广州高温相控阵探头

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