相控阵的优势


相位阵列具有优于传统超声探头的若干优点,传统超声探头源于动态控制传输到被检查结构中的声束的能力。

相控阵可以通过消除或减少机械扫描的需要以及利用执行电子扫描的能力来减少检查时间(参见下面的动画)。 通过激发阵列中的连续元素组来完成电子扫描。 消除或减少机械扫描还通过消除耦合的变化(或失去耦合)来增加测量的可靠性,这是每次移动探针时的风险。

传统探头具有一个焦距和一个方向,而单个相控阵探头允许用户改变超声波束的形状和焦点以优化每次检查。 可以聚焦声能,并且可以应用延迟定律来控制声束。动态深度聚焦允许在与使用标准探头进行单次深度测量所花费的相同时间内在多个深度进行测量。

相位阵列提高了测量的可靠性,并且借助这些工具可以改善缺陷尺寸(见下图),M2M系统提供两种选择。 M2M系统的一个显着特征是用户可以调整光束,例如,定义2D或3D CAD绘图中的任何焦点。

由于它们的灵活性,相控阵探头可以取代传统超声探头的整个工具箱。 通过消除对多个探针的需要以及相关的校准和设置的方法可以简化它。 相控阵提供了巨大的功能,包括实时成像(见下图)。

 

扇形扫描三维光束轮廓扇形扫描结合聚焦。 使用CIVA(或M2M软件),可以模拟超声波束。 该图显示了在扇形扫描(纵向模式,-30度至+30度)中针对指定范围的32元素线性阵列计算的辐射场。 模拟使得可以针对每个角度验证焦斑的大小和位置。 三维可视化显示在样本几何图形的上方,极大地方便了结果分析。

 

 

与使用单元素探针的测量相比,缺陷的检测和尺寸更容易且更稳健。 可以用一个元素获得的相位信号阵列。 提高的效率可以更容易地减少误报的数量。 当与模拟结合使用时,可以优化检查策略以改进检测。 数据记录和可追溯性也得到极大改善。 例如,可以保存检查数据并与模拟结果进行比较。

 

 

使用M2M系统和IMASONIC线性阵列(64个元件@ 5MHz)的实时扇形扫描成像。 图中可以看到一系列侧钻孔。