超聲相控陣動作原理

超聲相控陣是超聲探頭晶片的組合，由多個壓電晶片按一定的規律分布排列，然后逐次按預先規定的延遲時間激發各個晶片，所有晶片發射的超聲波形成一個整體波陣面，能有效地控制發射超聲束（波陣面）的形狀和方向，能實現超聲波的波束掃描、偏轉和聚焦。

它為確定不連續性的形狀、大小和方向提供出比單個或多個探頭系統更大的能力。超聲相控陣檢測技術使用不同形狀的多陣元換能器產生和接收超聲波束，通過控制換能器陣列中各陣元發射(或接收)脈沖的不同延遲時間，變換聲波到達(或來自)物體內某點時的相位關系，實現焦點和聲束方向的變化，從而實現超聲波的波束掃描、偏轉和聚焦。

然后采用機械掃描和電子掃描相結合的方法來實現圖像成像。通常使用的是一維線形陣列探頭，壓電晶片呈直線狀排列，聚焦聲場為片狀，能夠得到缺陷的二維圖像，在工業中得到廣泛的應用。

超聲相控陣掃查方式

用相控陣探頭對焊縫進行檢測時，無需像普通單探頭那樣在焊縫兩側頻繁地來回前后左右移動，而相控陣探頭沿著焊縫長度方向平行于焊縫進行直線掃查，對焊接接頭進行全體積檢測。該掃查方式可借助于裝有陣列探頭的機械掃查器沿著準確定位的軌道滑動完成，也采用手動方式完成，可實現快速檢測，檢測效率非常高。

相控陣超聲檢測優點

（1）相控陣的S掃：即同時擁有許多角度的超聲波，相當于多種角度的探頭同時工作，所以相控陣無需鋸齒掃查，只要沿著焊縫移動探頭即可，檢測效率更高，適合自動化檢測。

（2）相控陣的動態深度聚焦：而常規超聲波一般沒有（除了聚焦探頭外），所以相控陣檢測的靈敏度和分辨率都比常規超聲檢測高。

（3）相控陣檢測可以同時進行B掃、D掃、S掃和C掃描，通過建模，缺陷顯示非常直觀。

（4）超聲相控陣可以檢測復雜形狀的零件，比如可以檢測葉片的葉根、螺栓、變徑軸。