华月姣

安阳中科工程检测有限公司 河南安阳 455000

1 相控阵检测技术

1.1 概述

相控阵检测是一种通过对阵列传感器各独立阵元按一定的延迟法则进行激励、接收，合成特定形式声场，通过超声波数据以图像的形式显示出来的一种无损检测技术。通过时间延迟相继激发探头中多个晶片，每个激活晶片发射的超声波束相互干涉形成新的波束，通过软件调整，新波束的角度、焦距、焦点尺寸等均可根据检测需要予以改变。与传统TOFD、超声测厚、A型脉冲回波检测等无损检测技术相比，相控阵检测技术的一个探头即具备多个性质相同的晶片，通过控制聚焦深度、偏转角度、波束宽度形成不同的虚拟探头（VPA），从而可对试件进行高速、全方位和多角度的检测，在扫查过程中可形成大量A扫和C扫数据，且通过相控阵仪器数据处理可实现以S扫的形式显示出来。

1.2 基本原理

根据费尔马原理，可以计算出晶片的激发时间和延迟时间，使所有晶片产生的柱状波（球面波）的波前在同一时间到达空间的同一点，波束都是柱状聚焦或球面聚焦的，基于缺陷的反射波被晶片接收来检测，通过聚焦法则计算器，计算出每个晶片的延时，从而得出波束偏转和聚焦的深度和角度，检测得到的模拟信号经过调整，可在多个视图中显示。利用超声探测仪按预先设定的波前延时值触发各通道相控阵装置，从而形成激励脉冲，通过各压电阵元均产生声束，使阵列探头中各单元发射的超声波叠加形成入射波前。……