相控陣探頭電子束聚焦通過(guò)對(duì)線性相控陣不同陣元施加對(duì)稱的聚焦法則。常規(guī)超聲通常使用幾種探頭來(lái)聚焦在不同深度。相控陣探頭電子聚焦的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)一個(gè)探頭能聚焦在聲場(chǎng)覆蓋的每一個(gè)深度。用動(dòng)態(tài)聚焦快速檢測(cè)厚坯的完整體積，電子聚焦還可以補(bǔ)償由于柱面界面引起的聚焦畸變。相控陣探頭電子束通過(guò)將聚焦法則應(yīng)用于線性、圓形或矩陣陣列的不同陣元，通過(guò)電子偏轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)線陣和環(huán)陣探頭的2D波束控制，而矩陣陣列允許三維波束控制。這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)使用一個(gè)探頭完成多種角度檢測(cè)的工作。在復(fù)雜幾何形狀件檢測(cè)時(shí)，這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)可以與電子聚焦的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)快速檢測(cè)。根據(jù)相控陣探頭的功能可將探頭劃分為接觸式、延遲線式、角度聲束、或水浸式等類型。天津相控陣探頭

雙線陣相控陣探頭區(qū)別于常規(guī)的單線陣探頭，雙線陣采用一邊發(fā)射另一邊的工作模式，提供了傳統(tǒng)的超聲波雙晶探頭一樣的優(yōu)點(diǎn)。雙線陣相控陣探頭在腐蝕測(cè)量應(yīng)用中比單線陣相控陣探頭具有更好的近地表分辨率和腐蝕凹坑探測(cè)能力，提高了臨界壁厚檢測(cè)的概率。同時(shí)，雙線陣相控陣探頭又具備相控陣探頭大聲場(chǎng)覆蓋和多位置聚焦的特點(diǎn)，改變了傳統(tǒng)雙晶探頭檢測(cè)范圍小的難題，具有更快的掃描速度。雙線陣相控陣探頭的特點(diǎn)：近表面盲區(qū)約1mm；可更換探頭楔塊，更經(jīng)濟(jì)；楔塊可內(nèi)置進(jìn)水孔優(yōu)化耦合效果；波束覆蓋寬度可達(dá)30mm；碳鋼的典型檢查深度范圍為1~80mm。天津相控陣探頭定義相控陣探頭的重要特征之一是探頭的孔徑。

相控陣探頭能檢測(cè)出航空復(fù)合材料構(gòu)件中的裂紋及未貼合等缺陷，是一種與水浸技術(shù)等效的的檢測(cè)技術(shù)。相控陣探頭的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，改變了傳統(tǒng)探頭的移動(dòng)方式，擁有更高的檢測(cè)效率。由于采用相控陣動(dòng)態(tài)聚焦方式，檢測(cè)靈敏度高，并通過(guò)實(shí)時(shí)成像輸出檢測(cè)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)圖像化和可記錄。相控陣探頭常用于檢測(cè)面積較大的航空復(fù)合材料如飛機(jī)復(fù)合材料零部件，用常規(guī)的超聲檢測(cè)方式進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，難度很大。而用超聲相控陣方式進(jìn)行檢測(cè)可以在不移動(dòng)探頭的情況下時(shí)，通過(guò)控制延時(shí)來(lái)控制超聲波束的偏轉(zhuǎn)和聚焦，達(dá)到多個(gè)角度和不同聚焦深度，從而提高檢測(cè)效率和準(zhǔn)確度，減少了檢測(cè)人員的工作量。

無(wú)損檢測(cè)用超聲相控陣探頭陣列主要有線形、面狀和環(huán)形。其設(shè)計(jì)基于惠更斯原理。陣列是相控陣探頭晶片的組合，在確定不連續(xù)性的大小、形狀和方向上，它比單個(gè)或多個(gè)探頭系統(tǒng)具有更強(qiáng)的能力。環(huán)形相控陣探頭不能進(jìn)行轉(zhuǎn)角控制。例如：一個(gè)頻率為10MHz的環(huán)形相控陣探頭，由16個(gè)環(huán)組成，晶片由壓電復(fù)合材料制成，較大直徑<32mm?？蓪h(huán)形相控陣探頭想象成一個(gè)圓形的單晶探頭，將其切成同軸環(huán)形，每片都構(gòu)成一個(gè)單獨(dú)的探頭，這些環(huán)上的發(fā)射和接收時(shí)間用電子系統(tǒng)控制。通過(guò)控制各環(huán)的時(shí)間延遲，產(chǎn)生在不同深度的動(dòng)態(tài)聚焦，可控制整個(gè)波陣面的形狀和焦點(diǎn)。焦點(diǎn)總是在相控陣探頭的軸線上，能相當(dāng)明顯地增加聲束向中心軸線的聚焦能力。相控陣探頭的聲波散射情況會(huì)根據(jù)波長(zhǎng)對(duì)晶粒邊界大小的比率發(fā)生變化。

在用相控陣探頭對(duì)焊縫進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，無(wú)需像普通單探頭那樣在焊縫兩側(cè)頻繁地來(lái)回前后左右移動(dòng)，而相控陣探頭沿著焊縫長(zhǎng)度方向平行于焊縫進(jìn)行直線掃查，對(duì)焊接接頭進(jìn)行全體積檢測(cè)。該掃查方式可借助于裝有陣列探頭的機(jī)械掃查器沿著精確定位的軌道滑動(dòng)完成，也采用手動(dòng)方式完成，可實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)，檢測(cè)效率非常高。超聲相控陣是超聲探頭晶片的組合，由多個(gè)壓電晶片按一定的規(guī)律分布排列，然后逐次按預(yù)先規(guī)定的延遲時(shí)間激發(fā)各個(gè)晶片，所有晶片發(fā)射的超聲波形成一個(gè)整體波陣面，能有效地控制發(fā)射超聲束（波陣面）的形狀和方向。由相控陣探頭產(chǎn)生的聲波會(huì)沿直線傳播，直到遇到材料介質(zhì)的邊緣。天津相控陣探頭

相控陣探頭的聲波散射情況會(huì)對(duì)其它散射體的比率發(fā)生變化。天津相控陣探頭

超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)和普遍應(yīng)用的一項(xiàng)新興無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，其基本原理是利用指定順利排列的線陣列或面陣列的陣元按照一定時(shí)序來(lái)激發(fā)超聲脈沖信號(hào)，使超聲波陣面在聲場(chǎng)中某一點(diǎn)形成聚焦，增強(qiáng)對(duì)聲場(chǎng)中微小缺陷檢測(cè)的靈敏度，同時(shí)，可以利用對(duì)陣列的不同激勵(lì)時(shí)序在聲場(chǎng)中形成不同空間位置的聚焦而實(shí)現(xiàn)較大范圍的聲束掃查。因此，在超聲相控陣換能器不移動(dòng)的前提下就可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)高靈敏度的動(dòng)態(tài)聚焦掃查，這正是超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)越特點(diǎn)，是常規(guī)超聲檢測(cè)不具備的，也是該技術(shù)普遍發(fā)展和應(yīng)用的重要原因。天津相控陣探頭