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相控陣超聲技術(shù)的原理和航天應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間：2019-10-25  點(diǎn)擊次數(shù)：人次  分享：

原理

超聲相控陣技術(shù)已有50多年的發(fā)展歷史。相控陣超聲波檢測(cè)作為一種獨(dú)特的技術(shù)得到開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，在21世紀(jì)初已進(jìn)入成熟階段。

1990s由電池供電的便攜式相控陣設(shè)備正式應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域。模擬設(shè)備需要電源及空間來(lái)創(chuàng)建可以控制聲束的多通道結(jié)構(gòu)，但是進(jìn)入數(shù)字時(shí)代后，成本低廉的嵌入式微處理器的快速發(fā)展推動(dòng)了下一代相控陣設(shè)備的快速發(fā)展。除此之外，低電電子元件、更好的省電結(jié)構(gòu)以及整個(gè)行業(yè)大量使用粘貼板的設(shè)計(jì)也推進(jìn)了新一代小型化的高級(jí)技術(shù)的發(fā)展。新一代的相控陣設(shè)備可以在一臺(tái)便攜裝置中進(jìn)行電子設(shè)置、數(shù)據(jù)處理、顯示及分析，從此次相控陣技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用變得更為廣泛。

傳統(tǒng)的超聲檢測(cè)采用單晶片探頭發(fā)散聲束。在某些情況下也采用雙晶片探頭或者單晶片聚焦探頭來(lái)減小盲區(qū)和提高分辨率。但是不管是哪種情況下，超聲場(chǎng)在介質(zhì)中均是按照一個(gè)單一角度的軸線方向傳播，限制了超聲檢測(cè)對(duì)于不同方向缺欠定性和定量的能力。因此，對(duì)于復(fù)雜幾何外形、大壁厚或者探頭掃查空間有限的情況檢測(cè)很難實(shí)現(xiàn)，為此就需要采用相控陣多晶片探頭和電子聚焦聲束來(lái)滿(mǎn)足上述情況的檢測(cè)要求。

在航空領(lǐng)域中的應(yīng)用

超聲相控陣技術(shù)是當(dāng)今無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中最先進(jìn)的超聲檢測(cè)新方法。在型面復(fù)雜的材料結(jié)構(gòu)檢測(cè)中具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，適用于復(fù)雜型面的材料構(gòu)件和特殊部位的高精度檢測(cè)，在飛機(jī)復(fù)雜結(jié)構(gòu)檢測(cè)中具有廣闊應(yīng)用前景。檢測(cè)結(jié)果以圖像形式顯示，為缺陷定位、定量、定性、定級(jí)提供了豐富的信息。

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