用于特定解決方案的探頭

• 角度聲束探頭

• 水浸探頭

• 帶有整合型楔塊的探頭

• 曲面陣列探頭

• 楔塊

相控陣技術(shù)的介紹

相控陣超聲檢測(cè)區(qū)別于其它技術(shù)的特性是可以通過計(jì)算機(jī)控制對(duì)多晶片探頭中的單個(gè)晶片進(jìn)行激勵(lì)（波幅和延遲）。通過軟件對(duì)多個(gè)壓電復(fù)合材料晶片的激勵(lì)可以生成一條聚焦的超聲聲束，方法是在發(fā)射聲束的過程中動(dòng)態(tài)更改聲束的參數(shù)，如：角度、焦距和焦點(diǎn)大小。要通過相位上的積極干涉生成一條聲束，就要以極小的時(shí)間差，分別觸發(fā)探頭的多個(gè)活動(dòng)晶片。同理，從所期望的焦點(diǎn)反射的回波會(huì)以可以計(jì)算獲得的時(shí)間偏移觸碰到探頭的不同晶片。在將每個(gè)晶片接收到的回波信號(hào)匯總之前，需對(duì)這些回波信號(hào)進(jìn)行時(shí)間偏移計(jì)算。匯總的結(jié)果是生成一個(gè)A掃描，這個(gè)A掃描會(huì)突出顯示來自所需焦點(diǎn)的響應(yīng)信號(hào)，而弱化來自被測(cè)樣件其它部位的信號(hào)。

使用軟件控制聲束角度、焦距和焦點(diǎn)大小

要生成一條超聲聲束，就需要在差別極小的不同時(shí)間對(duì)探頭的不同晶片進(jìn)行脈沖激勵(lì)。通過精確控制探頭晶片之間的時(shí)間延遲，可以生成具有不同角度、不同焦距及不同焦點(diǎn)大小的聲束。從所期望的焦點(diǎn)反射的回波會(huì)以可以計(jì)算獲得的時(shí)間偏移觸碰到探頭的不同晶片。

在將每個(gè)晶片接收到的回波信號(hào)匯總之前，需對(duì)這些回波信號(hào)進(jìn)行時(shí)間偏移計(jì)算。信號(hào)匯總的結(jié)果是生成一個(gè)A掃描。這個(gè)A掃描會(huì)突出顯示來自所期望焦點(diǎn)的響應(yīng)信號(hào)，而弱化來自材料其它部位的各種回波。

使用以電子方式控制的單個(gè)小巧的多晶片探頭可以完成多角度檢測(cè)

常規(guī)超聲檢測(cè)（UT）使用多種不同的探頭。而一個(gè)單個(gè)相控陣（PA）探頭則可以根據(jù)應(yīng)用的要求進(jìn)行配置，以序列方式產(chǎn)生不同的角度和焦點(diǎn)。

對(duì)形狀復(fù)雜樣件的檢測(cè)

根據(jù)用戶意愿并通過計(jì)算機(jī)控制可以生成具有多種聲束角度和聚焦長(zhǎng)度的聲束，使用這些聲束可以對(duì)形狀復(fù)雜的樣件進(jìn)行檢測(cè)，如：渦輪盤、渦輪葉片根部、反應(yīng)器噴嘴等。

典型相控陣探頭的頻率范圍在1?MHz到17?MHz之間，晶片數(shù)量在10個(gè)到128個(gè)之間。奧林巴斯可為用戶提供各種各樣使用壓電復(fù)合材料技術(shù)的探頭，完成各種檢測(cè)應(yīng)用。這本產(chǎn)品目錄列出了奧林巴斯的標(biāo)準(zhǔn)相控陣探頭。這些探頭被分為3 種類型：角度聲束探頭、整合楔塊探頭，以及水浸探頭。我們還可以為用戶設(shè)計(jì)其它類型的探頭，以滿足用戶具體應(yīng)用的要求。

線性陣列探頭是工業(yè)應(yīng)用中常用的相控陣探頭。激活探頭孔徑是用于定義相控陣探頭的關(guān)鍵特性之一。

激活孔徑（A）是探頭的總激活長(zhǎng)度。孔徑長(zhǎng)度使用以下公式計(jì)算：

 A = n•p

其中n=PA探頭中的晶片數(shù)量

p?=?晶片間距，即相鄰兩個(gè)晶片中心之間的距離

計(jì)算激活孔徑長(zhǎng)度更精確的方式是使用以下公式：

A = (n–1) •p + e

其中 e?=?晶片寬度，即一個(gè)單個(gè)壓電復(fù)合材料晶片的寬度 （其實(shí)際值為e<λ/2）

近場(chǎng)（N）?值為特定陣列的可用焦點(diǎn)的至大深度。這個(gè)值通過以下公式計(jì)算：

 N =D2f/4c

 其中D=?晶片直徑

f?=?頻率

c?=?材料聲速

• 要計(jì)算相控陣探頭的激活（主）軸上的近場(chǎng)值，需使用以下公式： D = n’ • p,其中n’是聚焦法則中的每個(gè)組的晶片數(shù)量。

• 要計(jì)算相控陣探頭的被動(dòng)（次）軸上的近場(chǎng)值，需使用以下公式：D?=?被動(dòng)寬度值，通常被稱為晶片高度。