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相控阵检测

1.简介

1.1相控阵原理

1)相控阵：以计算机产生一系列不连续的时间延迟激发探头阵列，每个晶片以一个有序的时间间隔被激发，即相位，术语称为相控阵。

2)相控阵发射：多个换能器阵元按一定形状、尺寸排列，构成超声阵列换能器，分别调整每个阵元发射信号的波形、幅度和相位延迟，使各阵元发射的超声子波束在空间叠加合成，从而形成发射聚焦和声束偏转等效果。以计算机产生一系列不连续的时间延迟激发探头阵列。

3)相控阵接收：换能器发射的超声波遇到目标后产生回波信号，其到达各阵元的时间存在差异。按照回波到达各阵元的时间差对各阵元接收信号进行延时补偿，然后相加合成，就能将特定方向回波信号叠加增强，其他方向的回波信号减弱甚至抵消。同时，通过各阵元的相位、幅度控制以及声束形成等方法，形成聚焦、变孔径、变迹等多种相控效果。

1.2相控阵检测技术优点

1)不移动探头或尽量少移动探头可扫查厚大工件和形状复杂工件的各个区域,成为解决可达性差和空间限制问题的有效手段。

2)大多数现代的相控阵仪器有校准向导，这有助于快速而准确的校准多角度或者同步扫描，同时用单轴扇形扫查替代栅格形扫查可提高检测速度。

3)优化控制焦柱长度、焦点尺寸和声束方向，在分辨力、信噪比、缺陷检出率等方面具有一定的优越性；可以在不同的角度探测同一个缺陷，从而提交缺陷的检测概率而不需考虑这些缺陷的方位。

4)能够以各种标准的显示格式来绘制返回信号数据。

5)数据软件拥有后处理功能。

2.相控阵检测新技术应用事例

2.1相控阵检测应用情况

　　公司近两年培养了5名相控阵检测人员并购置3台不同通道的相控阵设备，共检测电厂小径管对接焊缝20000多道，电厂大口径焊缝500多道，电厂管座角焊缝128道，石化行业炉管及压力管道焊缝共检测478道。

2.2相控阵检测应用事例

1)屏式过热器相控阵检测缺陷数据图片与割管后电子显微镜下缺陷照片对比图如下。