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超声相控阵检测技术的起源发展,对焊缝探伤的帮助有多大?

    超声相控阵检测技术是近年来发展起来和广泛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,也是该技术广泛发展和应用的重要原因。

超声相控阵

    超声相控阵检测技术已被成功应用于各种焊缝探伤,如航空薄铝板摩擦焊缝的微小缺陷探测。用超声相控阵探头对焊缝进行横波斜探伤时,无需象普通单探头那样在焊缝两侧频繁地前后来回移动,焊缝长度方向的全体积扫查可借助于装有超声相控阵探头的机械扫查器,沿着精确定位的轨道滑动完成,以实现高速探伤。


    超声相控阵无损检测技术由于其诸多优点,已经成为了现代无损检测技术最有发展前景的技术之一\根据国内外的研究现状总结出超声相控阵无损检测技术的发展技术主要有一下几个方面:


    (1)相控阵超声检测声场的建模和仿真


    虽然超声相控阵探头的基本理论很早就有了,但是对相控阵探头的建模和仿真,直到最近才开始\要准确模拟换能器发射声场是比较困难的,利用数值计算和计算机仿真技术的方法建立相控阵超声检测计算模型,从理论上分析相控阵超声场声压的变化规律!声束聚焦偏转的特性以及检测缺陷模型等,对进一步超声相控阵的研究具有重要的意义,并且为以后的实验提供有力的理论指导仿真。


    (2)二维超声相控阵探头的设计


    超声相控阵探头的优化设计,可以大大提高聚焦点的大小!偏转角度和检测效率,提高后续的超声成像质量\目前超声相控阵检测中用的大部分都是一维的线性阵列换能器,这种探头只能对面扫描成像\国外也有学者对二维阵列和圆形阵列的换能器的声场进行了研究,这种探讨可以进行空间聚焦偏转扫描,也是以后的重点研究方向\。


    (3)超声相控阵检测中的自适应聚焦技术


    随着工程技术的发展,对工件的性能要求越来越高,从而超声检测的分辨力越来越高\超声相控阵检测在声束的焦点处具有较高的分辨力,因此可以通过准确聚焦的方式能提高检测的分辨力\但是在实际检测时,由于检测工件存在材料的不均匀性等原因,使得理想的焦点和实际的焦点存在偏差,严重时可能实际并不存在焦点,这些情况都会影响系统的检测分辨力\自适应聚焦是指在超声相控阵检测时,能根据检测参数自动调整各个通道的发射和接收延迟,实现声束在预定点的聚焦。


    广州多浦乐电子科技有限公司是一家专注于超声设备及超声换能器(探头)研发、产品包括相控阵超声探头,相控阵超声板卡,相控阵扫查器,超声自动化设备等,制造的高新技术企业,致力于打造世界一流的超声品牌!


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