线阵探头阵元宽度在不同偏转角度的声场特点

 

      线阵探头是一种一维的相控阵探头。相控阵探伤技术依靠相控阵探头产生的声场检测,相控阵探头参数设置的正确与否,决定了声场特征并直接影响检测结果。相控阵探头参数的设计中,要综合考虑检测灵敏度、信噪比、分辨力、避免栅瓣和降低阵元相互干扰等因素。线阵探头的主要参数包括:频率、阵元数、阵元宽度、阵元间距、阵元长度、孔径大小等。

 

阵元间距


      为了消除栅瓣,同时避免阵元间的相互干扰,要求阵元间距 d 满足:

 

              相控阵探头阵元间距


      其中 N 为阵元数目,θ0 为声束偏转角度,λ为工作波长。

 

阵元宽度


       阵元宽度是指单个阵元的宽度,阵元越宽,晶片实际面积越大,声压也也大,检测灵敏度高。单个阵元,在相控阵探头阵元数、阵元间距不变,仅阵元宽度不同时,主声束能量随偏转角增大而减小,阵元宽度越大,这种变化幅度越大;阵元宽度的变化对声束指向性影响不大,当偏转角小于 45°时,几乎可以忽略。