雙晶線陣腐蝕檢測用超聲相控陣探頭的設(shè)計(jì)開發(fā)

根據(jù)腐蝕檢測的應(yīng)用需求,依靠多年的相控陣探頭開發(fā)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合國外先進(jìn)的解決方案理念,設(shè)計(jì)開發(fā)了國產(chǎn)雙晶線陣腐蝕檢測相控陣探頭,并配合國產(chǎn)的相控陣檢測系統(tǒng),針對國內(nèi)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境和需求,開發(fā)出應(yīng)用軟件.探頭性能指標(biāo)達(dá)到一定的水平,配合軟件可以滿足國內(nèi)工業(yè)環(huán)境中的多種腐蝕檢測需求,可以替代國外同類型產(chǎn)品,并更好地滿足國內(nèi)需求。

不同類型的相控陣超聲檢測

扇形掃描即S掃描，在設(shè)定深度上，相控陣探頭按聚焦法則分別計(jì)算每個(gè)偏轉(zhuǎn)角度得聚焦延遲，激發(fā)時(shí)以從左至右的順序分別激發(fā)，形成一定范圍內(nèi)的扇形掃查。掃查時(shí)須要設(shè)置扇掃范圍、角度間隔和聚焦深度。右圖給出了扇形掃查的檢測原理和掃查成像圖。

線性掃描又稱電子掃查。掃描時(shí)先將探頭陣元分為數(shù)量相同的若干小組，由延遲器傳輸?shù)挠|發(fā)脈沖分別依次激發(fā)各小組陣元，檢測聲場在空間中以恒定角度對探頭長度方向進(jìn)行掃查檢測。

線性掃查檢測前須要設(shè)定好陣元數(shù)、聚焦深度。右圖給出了線性掃描的檢測原理和掃描成像圖。

相控陣超聲檢測線性超聲換能器各個(gè)參數(shù)對聚焦聲束的一般影響

陣元數(shù)：增加陣元數(shù)量可以增加聲束指向性能。陣元數(shù)越多主瓣寬度越小，旁瓣也會(huì)變小。但是也增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。為了滿足系統(tǒng)性能和成本，我們認(rèn)為取即能滿足一般情況下聲束的要求。所以，一般在目前國外的超聲相控陣儀器的陣元數(shù)都在16-64之間。

偏轉(zhuǎn)角度：偏轉(zhuǎn)角度越小，聲束指向性越好。偏轉(zhuǎn)角度越大主瓣寬度越大。同時(shí)還可能會(huì)帶入柵瓣。所以在目前醫(yī)學(xué)和工業(yè)超聲應(yīng)用中θ偏轉(zhuǎn)角度控制在60°。這樣既能滿足聲束指向性的要求，同時(shí)也不會(huì)帶入柵瓣。