6相控阵超声波检测技术

1、技术第8讲超声波检测技术便携式超声探伤仪超声B扫图2技术目录1、17thWCNDT08年2、常规超探基础知识3、超声探伤技术4、超声探伤应用3技术DT一、第届WCNDT： World Conference on Non Destructive Testing17thWCNDT, 于2008年10月在展览中心举办。4技术DT的、届中国17th WCNDT：让中国的无损检测世界，让世界了解中国的无损检测。Let the world understand Chinas NDT;Let chinas NDT move toward the world.中国目前是一个无损检测大国，但还不是无损检测强国！

2、5技术2、无损检测之源传感器技术的研究利用新型智能传感器，并将传感器、信号处理和计算机集成到一个微系统中，这一领域的发展也将为无损检测技术的发展提供新的空间。6技术3、超声探伤历史变迁现代探伤仪第一台脉冲反射式超声波探伤仪7Phasor XS技术二、常规超声探伤基础知识纵波直探检测横波斜探检测常规超声探伤特点：一次只能单一角度的超声波发射和接收！8技术超声脉冲法探伤原理9ADBC技术常规超声探伤仪10技术三、超声探伤技术Phased Array Technology便携式探伤仪医用B超特点：同一探头可实现多个角度的超声波扫描！11技术1、超声超声技术概述采用压电阵元组成阵列换能器，实现声束的相

3、控发射与接收。在70年代，医学设备首先采用了技术进行动态聚焦。在以后的10年中，这一技术迅速发展，并应用于材料无损评价（NDE）领域。传统压电探头超声探头12技术超声收发控制电路传统探头采用一个压电晶片产生超声波，其是预先设定的，在一个确定的角度只产生一个固定的声束。而超声相控阵则使用多个小的压电晶片元件。这些小的压电晶片元件组成的组件辐射的总能量形成超声声束。CrystalDelayP/RDelayP/RCrystalCrystalDelayP/RTrigCrystalDelayP/RCrystalCrystalDelayP/RDelayCrystalP/RDelayP/RCrystalDe

4、layCrystalP/R传统压电收发控制电路超声收发控制电路13P/RTrig技术探头的晶片是在一个母晶片上分割出许多小晶片。各小晶片由各自的称作“聚焦规则”的时延电路所驱动。发射控制模式：多个换能器阵元按一定形状、尺寸排列，超声阵列换能器，分别调整每个阵元发射信号的波形、幅度和相位延迟，使各阵元发射的超声子波束在空间叠加合成，从而形成发射聚焦和声束偏转等效果。14技术2、超声技术基本原理声波方向控制同一超声探头，可以控制产生不同的输出波形和能量聚焦，适用于不同的检测需要。技术扇形扫查及结果显示扇形扫查，角度范围大，同时发现多个缺陷，检测效率更高。技术扇形扫查动画展示17改变角度，实现扫描技

5、术波束聚焦18聚焦点也可以由电子控制来改变。技术自动聚焦动画展示19自动电子聚焦技术波束聚焦和方向控制20偏转和聚焦可以组合在一起技术扫描、动态聚焦动画展示21自动扫描、电子聚焦技术Basics of a phased array :CIVA Simulation of the beam radiated by a phased array probeChoose focal spotCompute delay-law for each elementMonitor hardware focal- laws for each channelfocusing po22技术技术演示23技术3、常规

6、探头探头探头Encircling arraysVS1D/LinearDual RTAnnularSectorial2D/Matrix24技术普通压电晶片复合压电晶体制作过程25技术各种探头实物26Flexible 2D/3DDual element matrix2D/Matrix2D/Sectorial技术4、柔性探头27柔性探头技术柔性探头的好处在哪儿 ？Butt-weld (2D)nozzle (3D)28Complex components :The solid wedge is not adapted to changing geometriesNo acoustical coupli

7、ng技术柔性探头的好处在哪儿 ？CladdingWeld crown柔性探头可实现探头与被检物件表面的良好贴合。29技术柔性超声探头检测系统应用案例1：profilometer2D Flexible Transducerdata from profilometerUS channels32 linear piezoelectric elementsmax mechanical travel : 15 mmglobal error 2 %time loop : 1ms30技术柔性探头检测应用Comed with 24 elementsrture : 48 x 20 mmscanningrecon

8、structed Profile14 mm40 mm27 mmfocal po31技术检测结果展示Distortion of 5mming-2.0dB0dB (ref)-4.0dB-3.5dBG7 Irregular SurfaceG3 planar SurfaceG3G732scann技术案例2：33elbowNozzle技术全自动超声检测系统柔性探头机器人34技术四、超声探伤应用1、管材自动检测Helicoidal MotionAxial & SkewedCracksThickness change Smooth defectTransversal (circumferential) Cr

9、ackDelamination35Customed techniques for any kind of defects技术Tube length & defectitioningAxial and skewed cracks detectionTransversal crack detectionThickness measurementysis& Storage SystemMultiX 12836OPERATOR SCREENELECTRONIC SYSTEMSUT TESTINGMultiX 128MultiX 64Flaw marker技术超声技术检测管材Phased array probes37技术2、复合材料检测Electronic scanning is used to enlarge the inspected zone and decrease the inspection timeMulti layer Carbon fibersle350 mm20 mm120 mm技术3、技术检测特殊材料3 mmActive elements5 mm radiusComite39技术4、车轴超声检测系统特点：1.2.3.高效全自动，检测时间约 5分钟；64通道技术；单个阵列探头取代多个不同角度