線陣探頭相控陣超聲檢測

基于相控陣對聲束的控制原理,采用模擬軟件CIVA對聚焦聲場進行模擬.通過改變探頭單組激發晶片數目,頻率和聚焦深度,分析三者之間的關系;結合人工缺陷的實際檢測結果,探討聚焦與不聚焦檢測的實施方法.試驗表明,采用相控陣超聲進行聚焦檢測時存在焦點與聲壓位置的重合區和分離區,且合適的聚焦區域在近場區范圍以內;不聚焦檢測時應該根據缺陷的埋藏深度設置合理的單組激發晶片數目.以獲得較好的檢測效果.

相控陣超聲檢測發射與接收

相控陣聲束的激發和接收過程主要由激發與接收模塊、器、探頭陣元三個模塊組成，工作時激發模塊將一定幅值的的觸發信號傳送至器，按發射聚焦法則分別計算各陣元聲束發射的延遲時間，并對觸發信號的脈沖寬度進行整合，整合后的脈沖信號分別加載至各個陣元。由于延遲的存在，各陣元發射的聲束相位不一，聲束在空間中產生疊加形成入射波波陣面，并聚焦在一定深度，以此進行工件中缺陷的檢測。

相控陣聲束的聚焦與偏轉

相控陣依照聚焦法則控制探頭各個陣元發射和接收信號的時間，由于時間差的存在，每個陣元發射聲波的波陣面在空間中傳播逐漸匯聚成一點，從而達到聲束聚焦的效果。以軸線聚焦為例，分別計算各陣元至預設焦點的聲程，從而得到聲束由陣元傳播至該焦點處所需的時間，并與其中值進行差值計算從而得到各陣元的延遲值。相控陣的聚焦和偏轉示意圖如圖2所示，其中（a）為聲束在軸線上聚焦，（b）為聲束呈現一定角度偏轉。