超聲相控陣檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)(UPA)是一種先進(jìn)的超聲無損檢測(cè)技術(shù),超聲相控陣技術(shù)通過對(duì)超聲陣列換能器中各陣元進(jìn)行相控陣控制,獲得靈活可控的合成波束,并可隨意控制聚焦點(diǎn)的位置。具有動(dòng)態(tài)聚焦、電子掃查、扇形掃描等特性,可檢測(cè)復(fù)雜形狀物體,能提高檢測(cè)靈敏度等優(yōu)點(diǎn)。因此,成為近幾年超聲無損檢測(cè)領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。
　　 本文主要論述了超聲相控陣檢測(cè)相關(guān)理論,包括超聲相控陣聲場(chǎng)的輻射原理、相控陣超聲檢測(cè)原理和相控陣聲束控制方法。建立了單個(gè)陣元超聲場(chǎng)

2、模型和相控陣超聲空間聲場(chǎng)模型,同時(shí)進(jìn)行了相控陣聲場(chǎng)仿真,得到了單源矩形、線性矩形換能器的空間聲場(chǎng)分布情況。深入分析了相控陣陣列探頭陣元數(shù)量(N)、陣元間距(d)、陣元寬度(a)、焦距(F)和聲束偏轉(zhuǎn)角(θ0)等參數(shù)對(duì)聲束聚焦偏轉(zhuǎn)的影響,為超聲相控陣換能器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
　　 利用單通道實(shí)現(xiàn)相控陣合成聚焦技術(shù)的方法,搭建了一個(gè)16陣元、單通道超聲信號(hào)發(fā)射與采集和處理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)對(duì)缺陷試塊進(jìn)行了檢測(cè)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)