超声相控阵检测技术.ppt

超声相控阵检测技术
马庆超
2007-6-18
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主要内容
1、超声相控阵的发展历史
2、超声相控阵技术的基本原理
3、超声相控阵系统的硬件组成
4、超声相控阵的应用
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第一章超声相控阵的发展历史
超声相控阵检测技术已有20多年的发展历史。
初期主要应用于医疗领域。
自20 世纪90 年代起,超
声相控阵检测成像技术开
始在欧美等国家逐步应用
于工业无损检测。
目前,国内对超声相控阵成像技术的研究主要集中在医疗超声相控阵领域,对工业无损检测领域的超声相控阵技术的研究尚处于探索阶段。
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第二章超声相控阵技术的基本原理
超声相控阵换能器的原理
超声相控阵换能器的设计基于惠更斯原理。
换能器由多个相互独立的压电晶片组成阵列,每个晶片称为一个单元,按一定的规则和时序用电子系统控制激发各个单元,使阵列中各单元发射的超声波叠加形成一个新的波阵面。
同样,在反射波的接收过程中,按一定规则和时序控制接收单元的接收并进行信号合成,再将合成结果以适当形式显示。
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What is a phased array system?
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超声相控阵检测技术的特点
(1)生成可控的声束角度和聚焦深度
(2)可对试件进行高速、全方位和多角度检测
(3)不移动探头或尽量少移动探头
(4)通常不需要复杂的扫查装置,不需更换探头
(5)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。
第二章超声相控阵技术的基本原理
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第三章超声相控阵系统的硬件组成
超声相控阵系统组成
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第二章超声相控阵技术的基本原理
相位控制与声束聚焦
相控的目的就是要控制φ1和φ2,使得Δφ=0。
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第三章超声相控阵系统的硬件组成
阵列探头的种类

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第三章超声相控阵系统的硬件组成
阵列探头的种类
按阵元排列方式
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