超声相控阵检测原理-声波扫查方式

超声相控阵技术属于无损检测技术，初期主要用于医疗领域，随着技术的发展，超声相控阵设备已经开始应用于工业金属无损检测行业，特别是高标准金属如航天航海、燃气石油等钢管、钢板、气瓶等检测。由于数字电子和DSP技术的发展，使得精确延时越来越方便，因此近几年,超声相控阵技术发展的尤为迅速。

超声相控阵焊缝探伤扫查

用超声相控阵探头对焊缝进行检测时，无需像普通单探头那样在焊缝两侧频繁地来回前后左右移动，而相控阵探头沿着焊缝长度方向平行于焊缝进行直线扫查，对焊接接头进行全体积检测。该扫查方式可借助于装有阵列探头的机械扫查器沿着精确定位的轨道滑动完成，也采用手动方式完成，可实现快速检测，检测效率非常高。

波束偏转和聚焦原理

在相控阵技术中就是利用波束的聚焦与偏转来达到高速扫描的效果，波束偏转的控制也是通过对各个阵元的激励延迟时间控制得到的。如果使各个阵元的延迟时间成等差数列，即各个阵元的触发脉冲序列是一个等差数列，此时相控阵探头发出的超声波束的合成波阵面法线与晶阵面成一个夹角，通过这种方式就可以实现波束的偏转控制

在相控阵技术中，为了提高检测精度，在波束发射时不仅需要控制波束的偏转而且还需要在控制波束偏转的基础上让其在需要的深度聚焦，这就是所谓的波束偏转+聚焦控制。在前面聚焦和偏转的基础上，对各个阵元的触发脉冲时序进行偏转和聚焦延迟叠加，也即是波束偏转的等差数列的延迟激励和波束聚焦的二次曲线的延迟激励进行叠加，就可以实现波束偏转+聚焦控制，以适应实际的探伤要求。此时相控探头发出的超声波束的合成波阵面是一个曲面，不仅实现了聚焦，而且具有一定的方向性[19]。由此可见，在相控阵技术中，关键点就是对各个阵元延迟时间的控制。