超声相控阵检测技术-PPT课件.ppt

1、实验室的相控阵仪器：相控1.压电晶片；2.声阻尼块；3.耦合层； 4.声透镜；5.导线。 探头的几何外形探头的几何外形12345678910 11 12 13 14 15 16X=-7.9, Y=-8.0 - X=7.9Y=8.01234567891011121314151617181920212223242526272829303132X=-3.9, Y=-1.9 - X=3.9Y=1.91234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556

2、5758596061X=-6.5, Y=-6.5 - X=6.5Y=6.5线形阵线形阵1维维 线形线形阵阵2维维 矩形矩形阵阵圆形阵圆形阵1维维 环形环形阵阵2维维 扇形扇形阵阵相控阵探超声轴+扫查轴 B扫编码轴+扫查轴 C扫编码轴+扫查轴 C扫 无缺陷 有小缺陷 有大缺陷来产生和接收超声波波束。通常在一维或多维上排列若干单元换能器组成阵列。利用事先设计确定好的各自独立的发射和时间延迟电路来依次激励一个或几个单元换能器，产生具有可控的人为预定的确定相位的声波，所有单元换能器在检测对象中产生的超声声场相互干涉迭加，从而得到预先希望的波束入射角度和焦点位置，形成发射聚焦或声束偏转等效果；相控阵接收

3、系统组每片PZT晶片的尺寸18mm*2.5mm*0.8mm,晶片中心频率为3.5MHZ，相邻的晶片中心距为3mm.图中所示为PZT晶片宽度方向。cTdiSsin其中， 为相邻两个阵元之间的波程差;d为相邻两个阵元之间的距离; 为声波偏转后与法线的夹角。SCdiTsinWave frontTimeDelayElementFocal law用不同的延时激发晶片产生不同外形的波束这是一个纵波各个晶片延时相等波束的产 用不同的延时激发晶片产生不同外形的波束 需要精确计算延迟时间，才能指向性好波束偏转加在每个晶片上的不同的延时; 产生的波束在早期、中期和焦点处的形状。为了聚焦和倾斜, 我们采用复合曲线和

4、抛物线。波束聚焦 线性扫描 扇形扫描 深度聚焦激活晶片组F不依靠任何机械运动就将波束沿阵列的一个轴线移动的能力。F这种移动是靠晶片的时间多路传输技术实现的。F波束的移动取决于探头的几何外形 可能出现以下几种情况： 线形扫查扇形扫查横向扫查以上扫查的组合电子扫查动态深度 动态深度聚焦DDF，超声束沿声轴线,对不同聚焦深度进行扫描。 实际上,发射声波时使用单个聚焦脉冲,而接收回波时则对所有编程深度重新聚焦。 标准的相控阵标准的相控阵动态深度聚焦动态深度聚焦DDF 在扫查时不断为接收信号重新载入聚焦法则。 这一操作靠硬件完成, 所以很快。 现在用一个脉冲可以从0聚焦到100深度的地方。12.NF扇形扫查可以不移动探头就检测整个待检工件F检测表面复杂或空间有限的情况下大有用武之地F一个相控阵探头结合了宽波束探头和多焦点探头的优势扇形扫查扇形扫查对“难以接近”的复杂型面十分适合如，涡轮叶的根部检测扇形扫查动画