超声相控阵和探头
 
       相控阵超声(PA)是一种先进的超声检测技术,在工业无损检测和医学成像中有着广泛的应用。常见的应用是无损地找到制造材料本身和焊接缺陷等。单晶片(非相控阵)探头,在技术上被称为单探头,是在固定方向发射声束。为了测试或覆盖更大的检测区域,常规探头必须进行物理扫描(移动或转动)以使声束通过关心的区域。相反,相控阵探头的声可以通过电子聚焦和扫描而不移动探头。因为相控阵探头由多个小的元件组成,该声束是可控的,每个小的阵元可以通过软件单独定时发射脉冲。相控阵超声检测是基于波物理学的原理,在光学和电磁天线等领域有着广泛的应用。
 
相控阵探头
       相控阵探头超声成像中超声扫描器原理的动画演示。它包括一个波束形成振荡器(TX),它产生一个电子信号,它由一个在超声波频率下振荡的正弦波脉冲组成,该信号被应用于与楔块或工件表面接触的相控阵阵列(T),该阵列将电信号转换为覆盖声场的超声波。各传感器发出的脉冲的定时控制的可编程延时单元(φ),由微处理器控制系统控制(C)。移动的红色线从每个换能器的超声波的波阵面。波前是球形的,但它们结合(叠加)形成的平面波,创造一束在一个特定方向的声场。由于每个换能器的脉冲逐渐延迟到线路上,每一个换能器在其下面发出脉冲。这个结果在一束发射角的声波(θ)的阵列。通过改变脉冲延迟,计算机可以在组织上以光栅图形扫描超声波束。由传感器接收的不同密度组织所反射的回声,建立了底层结构的图像。
 
超声波探头
 
 
 
相控阵焊缝检测。
超声波探头
上图:相控阵探头发出一连串的声束以覆盖焊缝。
下图:焊缝的缺陷在仪表屏幕上成像。