Ultraschall-Phased-Array
Die Grundidee der Ultraschall-Phased-Array-Technologie stammt aus der Phased-Array-Technologie für elektromagnetische Radarwellen. Phased-Array-Radar besteht aus vielen strahlenden Elementen, die in einem Array angeordnet sind. Durch Steuern der Amplitude und Phase jedes Elements in der Array-Antenne kann die Strahlungsrichtung elektromagnetischer Wellen eingestellt werden, um einen flexiblen und schnellen Fokussierungs- und Abtastradarstrahl innerhalb eines bestimmten Raums zu synthetisieren. Der Ultraschall-Phased-Array-Wandler besteht aus mehreren unabhängigen piezoelektrischen Wafern. Das elektronische System steuert und erregt jede Wafereinheit nach bestimmten Regeln und Zeitvorgaben, um die Position des Fokus und die Richtung des Fokus einzustellen und zu steuern.
Ultraschall-Phased-Array ist eine Kombination von Ultraschallsonden-Wafern. Eine Anzahl von piezoelektrischen Wafern wird in einer bestimmten regelmäßigen Verteilung angeordnet, und dann wird jeder Wafer nacheinander entsprechend einer vorbestimmten Verzögerungszeit angeregt. Die von allen Wafern emittierten Ultraschallwellen bilden eine Gesamtwellenfront, die eine effektive Bodensteuerung der Form und Richtung des gesendeten Ultraschallstrahls (Wellenfront) sein kann, um das Abtasten, Ablenken und Fokussieren des Ultraschallstrahls zu realisieren. Es bietet größere Möglichkeiten als Einzel- oder Mehrfachsondensysteme zur Bestimmung der Form, Größe und Richtung von Diskontinuitäten.
Die Ultraschall-Phased-Array-Detektionstechnologie verwendet Mehrelement-Wandler unterschiedlicher Formen, um Ultraschallstrahlen zu erzeugen und zu empfangen. Durch Steuern der unterschiedlichen Verzögerungszeit jedes Elements in der Wandleranordnung zum Senden (oder Empfangen) von Impulsen kann die Ankunft (oder von) der Schallwellen geändert werden. Die Phasenbeziehung an einem bestimmten Punkt im Objekt realisiert die Änderung des Fokus und der Richtung des Schallstrahls, um die Abtastung, Ablenkung und Fokussierung des Ultraschallstrahls zu realisieren. Verwenden Sie dann eine Kombination aus mechanischem Scannen und elektronischem Scannen, um eine Bildgebung zu erzielen.
Üblicherweise wird die eindimensionale lineare Array-Sonde verwendet, die piezoelektrischen Wafer sind in einer geraden Linie angeordnet und das fokussierte Schallfeld ist blattförmig, wodurch zweidimensionale Bilder von Defekten erhalten werden können, und wird in der Industrie weit verbreitet verwendet.
Bei der Verwendung einer Phased-Array-Sonde zur Erkennung von Schweißnähten ist es nicht erforderlich, sich auf beiden Seiten der Schweißnaht wie bei einer normalen Einzelsonde häufig vor und zurück zu bewegen, während die Phased-Array-Sonde eine lineare Abtastung entlang der Länge der Schweißnaht durchführt parallel zur Schweißnaht schweißen. Vollvolumeninspektion von Schweißverbindungen. Dieses Abtastverfahren kann durch Gleiten entlang einer genau positionierten Bahn mit Hilfe eines mechanischen Scanners, der mit einer Array-Sonde ausgestattet ist, oder manuell durchgeführt werden, was eine schnelle Erkennung ermöglicht und eine sehr hohe Erkennungseffizienz hat.
