超聲相控陣檢測是一種強大的NDT技術，而且越來越多地應用到實踐中。

什麽(me) 是相控陣？

一個(ge) 陣列探頭就是在一個(ge) 單一外殼中包含多個(ge) 單個(ge) 晶片的探頭，相控的意思是這些晶片被按序列完成脈衝(chong) 觸發的方式。一般來說，一個(ge) 相控陣係統基於(yu) 一個(ge) 的超聲探頭，這個(ge) 探頭包含很多單個(ge) 晶片（一般從(cong) 16個(ge) 到256個(ge) 不等），這些晶片可根據編排的序列被分別觸發。這些探頭可以接觸方式，或在水浸檢測中，與(yu) 各種類型的楔塊一起使用。它們(men) 的形狀可以是正方形、長方形或圓形，常見的檢測頻率範圍為(wei) 1到10 MHz。您可以從(cong) 接下來的各小節中了解到有關(guan) 相控陣探頭的更詳細的信息。

相控陣係統進行脈衝(chong) 觸發，並從(cong) 一個(ge) 陣列的多個(ge) 晶片接收信號。對這些晶片進行脈衝(chong) 觸發的方式是要使多條聲束匯合到一起，並形成一個(ge) 以所期望的方向傳(chuan) 播的單個(ge) 波前。同理，接收器的功能是將來自多個(ge) 晶片的輸入匯集成一個(ge) 單個(ge) 的表現形式。

因為(wei) 相控技術可以實現電子聲束的形成和偏轉，從(cong) 而可以從(cong) 單一陣列探頭中生成大量不同的超聲聲束的束流剖麵，而且這種聲束偏轉可被動態編程配置以創建電子掃查：

相控陣係統具有如下性能：

1. 使用軟件控製聲束角度、焦距和聲束點的大小。在每個檢測點可以動態掃查這些參數，以為每個不同幾何形狀的工件優化入射角和信噪比。
2. 可使用一個單個多晶片的小探頭和楔塊進行多角度檢測，既可以單一固定角度進行掃查，也可以多個角度進行掃查。
3. 得益於這些性能，在檢測複雜幾何形狀的工件，或在進行因工件的幾何形狀而限製接觸範圍的檢測時，相控陣係統具有更大的靈活性。
4. 通過多個晶片而實現的多路傳輸技術，可使探頭從一個位置上，無需移動，即可完成高速掃查。探頭在同一個位置就可以不同的檢測角度進行一次以上的掃查。

它們(men) 的優(you) 勢是什麽(me) ？

超聲相控陣係統可被用於(yu) 幾乎任何在傳(chuan) 統意義(yi) 上可以使用常規超聲探傷(shang) 儀(yi) 的檢測應用中。焊縫檢測和裂縫探測為(wei) 兩(liang) 項重要的應用，因為(wei) 在包括航空航天、電力生產(chan) 、石油化工、金屬坯材和管件商品供應、輸運管線建造與(yu) 維護、結構金屬、以及一般製造業(ye) 在內(nei) 的各種工業(ye) 領域中都會(hui) 用到這兩(liang) 項檢測。相控陣技術還可有效地用於(yu) 腐蝕測量應用，以縱剖麵圖形式表現材料的剩餘(yu) 壁厚。

相控陣技術優(you) 於(yu) 常規超聲技術之處在於(yu) 它可以使用單個(ge) 探頭組合件中的多個(ge) 晶片對聲束進行偏轉、聚焦和掃查。利用通常被稱為(wei) 扇形掃查的聲束偏轉，可以適當的角度生成被測工件的映射圖像。這樣就極大地簡化了檢測幾何形狀較為(wei) 複雜的工件的過程。此外，在檢測空間有限，不能方便進行機械掃查的情況下，探頭的狹小底麵及其無需被移動即可以不同角度發射聲束的能力更有助於(yu) 檢測這類形狀複雜的工件。扇形掃查一般還用於(yu) 焊縫檢測。使用單個(ge) 探頭以多個(ge) 角度檢測焊縫的能力極大地提高了探測焊縫異常狀態的幾率。電子聚焦可在會(hui) 出現缺陷的位置處優(you) 化聲束的形狀和大小，從(cong) 而可進一步提高檢出率。在多個(ge) 深度位置聚焦的能力，還可提高體(ti) 積檢測中定量關(guan) 鍵性缺陷的能力。這種聚焦特點可以顯著改進挑戰性應用中的信噪比，而且沿多組晶片進行的電子掃查還可以迅速生成C掃描圖像。

相控陣係統的潛在弱勢是相對較高的成本，以及對操作人員進行培訓的要求。然而，由於(yu) 相控陣技術具有較大的靈活性以及在具體(ti) 檢測中可以節省很多時間，因此成本較高這個(ge) 缺點常常會(hui) 得到補償(chang) 。

------文章摘自奧林巴斯GUANWANG