线聚焦探头根据制作工艺不同可分为透镜聚焦探头和瓦形晶片自聚焦探头两种,由于透镜聚焦耦合不便,透镜聚焦适用于液浸式超声检测,上述标准中线聚焦斜探头和聚焦纵波斜探头均为瓦形晶片自聚焦探头。自聚焦探头的运用更为灵活,并具有以下优点:可制作直接接触法纵波线聚焦斜探头和横波线聚焦斜探头;液浸检测时,无透声楔块,声能损失降低,灵敏度更好;性噪比提高,探伤效果好。使用相控阵探头与传统超声探头相比,相控阵由于具有聚焦和图像显示的特点,对结构型缺陷检测的可靠性更高。线阵是目前相控阵探头中应用较多的一种形式。江苏整圆阵列相控阵探头工厂
相控阵探头的应用技术:从较基本的意义上说,相控阵系统利用了波动物理学的相位调整原理,即通过改变一系列超声脉冲的发射时间,使阵列中的每个晶片生成的单个波前交汇在一起。这个操作以可以预见的方式加强或减弱声波的能量,从而使声波有效地偏转并形成声束。要达到这个目的,需要以极小的时间差分别对探头的晶片进行脉冲触发。通常将晶片分组进行脉冲发射,每组包含4到32个数量不等的晶片。通过加长孔径的方法,可以减少不希望发生的声束扩散,完成锐利度更强的聚焦,从而有效地提高灵敏度。江苏整圆阵列相控阵探头工厂可以根据需要灵活调整激发孔径才是相控阵探头技术较大的优势。
双线阵相控阵探头区别于常规的单线阵探头,双线阵采用一边发射另一边的工作模式,提供了传统的超声波双晶探头一样的优点。双线阵相控阵探头在腐蚀测量应用中比单线阵相控阵探头具有更好的近地表分辨率和腐蚀凹坑探测能力,提高了临界壁厚检测的概率。同时,双线阵相控阵探头又具备相控阵探头大声场覆盖和多位置聚焦的特点,改变了传统双晶探头检测范围小的难题,具有更快的扫描速度。双线阵相控阵探头的特点:近表面盲区约1mm;可更换探头楔块,更经济;楔块可内置进水孔优化耦合效果;波束覆盖宽度可达30mm;碳钢的典型检查深度范围为1~80mm。
超声相控阵探头区别于常规超声波探头的两个重要特性是声束偏转和聚焦。所谓“声束聚焦”是指由于各个晶片距离焦点的声程不同,通过改变晶片间的延时时间,让距离焦点远的晶片先发射信号,而距离焦点近的晶片后发射信号,从而使各个晶片发射的信号同时到达焦点,并在一个小区域内形成一个强度较高的声场。同样激发晶片数量的情况下,实际焦点尺寸与楔块的角度以及声程有关,同声程时设置角度越接近楔块角度,实际焦点越小;同角度情况下,声程越小,实际焦点越小;二者当中,声程对焦点尺寸的影响大于设置角度的影响。设置角度越接近楔块的主声束角度,声束越均匀,分辨率更好。相控阵探头的波形持续是指每次探头被脉冲触发后生成的波动周期的数量。
超声波相控阵技术的操作步骤:探头盘上装上两个相控阵探头,分别置于焊缝的两侧。使用液压装置将相控阵探头压合在管道的表面上以提高耦合质量。耦合剂是水,由水泵供给,在寒冷的条件下耦合剂使用水—甲醇以防冻结。每个相控阵探头上装有64个线状晶片构成线阵。整个焊缝在用相控阵探头扫查时被分割成许多小的区域,每个区域的深度为1~3mm,分别覆盖焊缝的根部、热影响区、焊肉区和余高区。焊缝检测时,同时从两侧扫查,并覆盖需要检测的所有区域。可以使用脉冲回波法或串列扫查法检测每个焊缝区域。在每个通道内设置有两个闸门,一个对应于回波高度,另一个对应于传播时间。相控阵探头的声波散射情况会根据波长对晶粒边界大小的比率发生变化。安徽柔性相控阵探头厂商
大多数相控阵探头与楔块一起配合使用。江苏整圆阵列相控阵探头工厂
不同阵列排布方式的相控阵探头: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。20世纪60年代,相控阵的研究主要局限于实验室;60年代末70年代初,医学物理学者将该技术用于医学人体超声成像中。2000年后,随着压电复合材料、纳秒级脉冲信号控制、数据处理分析、软件技术和计算机模拟等多种技术在超声相控阵成像领域中的综合应用,超声相控阵检测技术得以迅速发展,并逐步应用于工业无损检测领域。江苏整圆阵列相控阵探头工厂
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