超聲相控陣發展

超聲相控陣技術已有近20多年的發展歷史。初期主要應用于醫學領域,醫學超聲成像中用相控陣換能器快速移動聲束對被檢的地方成像;大功率超聲利用其可控聚焦特性局部升溫熱療治癌,使目標組織升溫并減少非目標組織的功率吸收.系統的復雜性、固體中波動傳播的復雜性及成本費用高等原因使其在工業無損檢測中的應用受限。然而隨著電子技術和計算機技術的快速發展,超聲相控陣技術逐漸應用于工業無損檢測,特別是在核工業及航空工業等領域。由于數字電子和DSP技術的發展，使得準確延長時間越來越方便，因此近幾年,超聲相控陣技術發展的尤為迅速。

超聲相控陣的角度補償

傳統工業相控陣定量方法不具有角度、聲程、晶片增益修正技術，多晶片探頭通過楔塊入射到工件內部時存在入射點漂移現象和能量分布變化。采用單一入射點校準方式與常規距離-波幅曲線修正，造成的扇形掃查區域中能量分布不均勻及測量誤差等問題未能有效解決，如圖7 所示。而ISONIC-UPA 相控陣設備具有角度補償功能，能有效地解決此類問題。

所謂角度補償就是針對不同的聚焦法則，輸入扇形掃查所需的角度范圍及入射角度的增量后，晶片可以分別進行角度增益調整，也就是晶片角度增益修正。

有了角度增益補償設置功能，可以取代傳統的通過設置DAC曲線的方法來補償增益變化。在ASME Case2557 標準中明確指出進行扇形掃描時要進行角度增益補償。角度增益補償曲線如圖8所示，經過角度補償后得到的等量化數據。

相控陣超聲檢測

相控陣檢測可以同時擁有B掃、D掃、S掃和C掃描，可以通過建模，建立一個三維立體圖形，缺陷顯示非常直觀，哪怕不懂NDT的人都能看明白，而常規超聲波只能通過波形來分辨缺陷。

超聲相控陣可以檢測復雜工件，比如可以檢測渦輪葉片的葉根，常規超聲波檢測因為探頭聲束角度單一，存在很大的盲區，造成漏檢。而相控陣可以快速，直觀的檢測。

相控陣探頭參數影響

相控陣超聲陣列探頭的性能對檢測分辨率的影響很大，如何設計探頭參數是極為關鍵的技術之一。要想獲得化的設計效果需要研究相控陣陣列探頭對聲束指向性、聚焦效果等特性的影響。

影響聲束特性的探頭參數主要包括：探頭陣元數（N）、陣元間距（d）和陣元寬度（a）。這里列舉一個通過實驗來分析相控陣探頭參數對聚焦聲場的影響，并計算確定合適的陣列參數，以獲得較好的聲束特性，從而使超聲檢測的分辨力提高。