相控陣超聲(PA)是一種先進(jìn)的超聲檢測(cè)方法,已應(yīng)用于醫(yī)學(xué)成像和工業(yè)無(wú)損檢測(cè)中。常見(jiàn)的應(yīng)用是無(wú)創(chuàng)性 查看心臟或找到破綻制作資料,如焊接。單元素(非相控陣)探頭,技術(shù)上稱為單片探頭,沿固定方向發(fā)射光束。為了測(cè)驗(yàn)或問(wèn)詢大量資料,必須對(duì)常規(guī)探頭進(jìn)行物理掃描(移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)),以將光束掃過(guò)感興趣的區(qū)域。相反,相控陣探針宣布的光束能夠聚集并進(jìn)行電子掃掠,而無(wú)需移動(dòng)探針。該光束是可控的,因?yàn)橄嗫仃囂筋^由多個(gè)小元件組成,每個(gè)小元件都能夠在計(jì)算機(jī)計(jì)算的時(shí)間點(diǎn)上單獨(dú)脈沖化。術(shù)語(yǔ)“階段化”是指時(shí)序,而“數(shù)組”是指多個(gè)元素。相控陣超聲測(cè)驗(yàn)是根據(jù)波 物理學(xué)原理的,它在光學(xué)等范疇也有應(yīng)用和電磁天線。
PA探頭由許多小型超聲換能器組成,每個(gè)超聲換能器均可獨(dú)立脈沖。經(jīng)過(guò)改動(dòng)定時(shí),例如經(jīng)過(guò)使來(lái)自每個(gè)換能器的脈沖逐漸延遲沿線路向上,來(lái)建立相長(zhǎng)干涉的形式,該形式導(dǎo)致根據(jù)漸進(jìn)時(shí)間延遲以設(shè)定視點(diǎn)輻射準(zhǔn)平面超聲波束。換句話說(shuō),經(jīng)過(guò)改動(dòng)漸進(jìn)時(shí)間延遲,能夠電子操控光束。它能夠像探照燈一樣掃過(guò)被查看的組織或物體,并將來(lái)自多束光束的數(shù)據(jù)放在一同,以形成顯現(xiàn)穿過(guò)物體的切片的可視圖畫(huà)。
相控陣超聲檢測(cè)廣泛用于建筑,管道和發(fā)電等多個(gè)工業(yè)范疇的無(wú)損檢測(cè)(NDT)。此方法是一種先進(jìn)的NDT方法,用于檢測(cè)不連續(xù)性(即裂縫或裂紋)并由此確認(rèn)組件質(zhì)量。因?yàn)槟軌虿倏乇热绻馐朁c(diǎn)和焦距之類(lèi)的參數(shù),因而該方法在缺點(diǎn)檢測(cè)和測(cè)驗(yàn)速度方面十分有用。除了檢測(cè)組件中的缺點(diǎn)外,相控陣還能夠與腐蝕測(cè)驗(yàn)一同用于壁厚丈量。相控陣可用于以下工業(yè)用處:
焊縫查看
厚度丈量
腐蝕查看
PAUT驗(yàn)證/演示塊
機(jī)車(chē)車(chē)輛查看(車(chē)輪和車(chē)軸)
PAUT&TOFD標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)塊
多個(gè)探頭元件發(fā)生可操縱的聚集光束。
焦點(diǎn)尺寸取決于探頭的有用孔徑(A),波長(zhǎng)(λ)和焦距(F)。[7]聚集僅限于相控陣探頭的近場(chǎng)。
發(fā)生圖畫(huà),該圖畫(huà)顯現(xiàn)穿過(guò)對(duì)象的切片。
與傳統(tǒng)的超聲檢測(cè)系統(tǒng)相比,PA儀器和探頭愈加復(fù)雜和貴重。
在行業(yè)中,PA技術(shù)人員比常規(guī)UT技術(shù)人員需求更多的經(jīng)歷和培訓(xùn)。