2.Phased Array Probe Characteristics 相控陣探頭特性

Contemporary phased array probes for industrial NDT applications are

typically constructed around piezocomposite materials, which are made of

many tiny,thin rods of piezocomposite embedded in a polymer matrix. While

they can be more challenging to manufacture, composite probes typically

offer a 10dB to 30dB sensitivity advantage over piezoceramic probes of

otherwise similar design.

Segmented metal plating is used to divide the composite strip into a number of electrically separate elements that can be pulsed individually. This segmented element is then incorporated into a probe assembly that include a protective matching layer, a backing, cable connections and a housing(see Figure 2-17).

用于工業(yè)NDT的現(xiàn)代相控陣探頭一般由壓電復(fù)合材料構(gòu)建，具體地說(shuō)就是許多細(xì)小、極薄的壓電陶瓷棒被嵌在聚合物矩陣中。雖然制造這種探頭會(huì)復(fù)雜一些，但是與在其它方面設(shè)計(jì)相似的壓電陶瓷探頭相比，這種復(fù)合材料探頭在一般情況下可提供的靈敏度會(huì)高出10dB 到 30dB。

分成小段的金屬鍍層用于將條狀的復(fù)合材料分割成若干可單獨(dú)接收電子脈沖激勵(lì)的晶片個(gè)體。這個(gè)被分割成小段的晶片被裝入探頭組合件中。探頭組合件包含一個(gè)保護(hù)性匹配層、一個(gè)背襯層、線纜連接器以及一個(gè)外殼（參見(jiàn)圖2-17）。

2.7 Beam Focusing with Phased Array Probes 相控陣探頭的聲束聚焦
Sound beams can be focused like light rays, creating an hourglass-shaped beam that tapers to a minimum diameter at a focal point and then expands once past that focal point(See figure 2-26).
聲束可以像光線一樣聚焦，生成一個(gè)如沙漏形狀的聲束，這條成錐形的聲束在聚焦點(diǎn)處直徑達(dá)到最小，然后從這個(gè)焦點(diǎn)處再次擴(kuò)散向更遠(yuǎn)處傳播（見(jiàn)圖2-26）。

2.4 Phased Array Wedges相控陣楔塊
Phased array probe assemblies usually include a plastic wedge. Wedge are used in both shear wave and longitudinal wave applications, including straight beam linear scans. These wedges perform basically the same function in phased array systems as in conventional single element flaw detection, coupling sound energy from the probe to the test piece in such a way that it mode converts and/or refracts at a desired angle in accordance with snell’s law.
相控陣探頭的組合件通常包括一個(gè)塑料楔塊。楔塊用于利用橫波和縱波的檢測(cè)應(yīng)用中，其中包括垂直聲波的線性掃查。這些用于與相控陣系統(tǒng)的楔塊與常規(guī)單晶片缺陷探測(cè)中使用的楔塊基本上具有相同的功能。用戶需要耦合從探頭到測(cè)試試樣之間的聲能，以根據(jù)斯涅爾定律在適當(dāng)?shù)慕嵌任恢檬孤暡ㄟM(jìn)行模式轉(zhuǎn)化和/或折射。
Zero-degree wedges are basically flat plastic blocks that are used for coupling sound energy and for protecting the probe face from scratch or abrasion in straight linear scans and low-angle longitudinal wave angled scans(see Figure 2-20).
零度楔塊是一些平面塑料塊，在垂直線性掃查和小角度縱波掃查中，起到耦合聲能作用和保護(hù)探頭面不受刮擦或磨蝕（見(jiàn)圖2-20）。

這書(shū)的名字能告訴我嗎，我也好好學(xué)習(xí)

閱讀這本教材的過(guò)程中，雖然是第三次閱讀，但還是有一些地方不甚理解，謝謝大家的提問(wèn)和討論。

糟老頭子 發(fā)表于 2015-1-16 09:12
如果我沒(méi)記錯(cuò)，聲束擴(kuò)散好像是從1.64倍的近場(chǎng)區(qū)開(kāi)始的。相控陣的聚焦范圍最大為近場(chǎng)區(qū)，如果你不是關(guān)心某 ...

謝謝您的耐心解答，我回去確認(rèn)下聲束擴(kuò)散的起始

zzlover1209 發(fā)表于 2015-1-16 08:43
也就是說(shuō)在近場(chǎng)區(qū)是聲束逐漸聚焦的過(guò)程，在焦點(diǎn)處能量最強(qiáng)，過(guò)了焦點(diǎn)能量會(huì)逐漸發(fā)散？還是說(shuō)擴(kuò)散角從近場(chǎng) ...

如果我沒(méi)記錯(cuò)，聲束擴(kuò)散好像是從1.64倍的近場(chǎng)區(qū)開(kāi)始的。相控陣的聚焦范圍最大為近場(chǎng)區(qū)，如果你不是關(guān)心某一特定厚度，建議把焦點(diǎn)設(shè)置大點(diǎn)，例如500mm。

糟老頭子 發(fā)表于 2015-1-16 00:35
聲束擴(kuò)散只發(fā)生在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)

也就是說(shuō)在近場(chǎng)區(qū)是聲束逐漸聚焦的過(guò)程，在焦點(diǎn)處能量最強(qiáng)，過(guò)了焦點(diǎn)能量會(huì)逐漸發(fā)散？還是說(shuō)擴(kuò)散角從近場(chǎng)區(qū)的N0位置開(kāi)始有擴(kuò)散角？另外還有個(gè)問(wèn)題向您請(qǐng)教，相控陣在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)是不是不能聚焦，那么如果我們檢測(cè)厚壁焊縫時(shí)候，聚焦的真實(shí)深度不能達(dá)到焊縫的底面，這樣會(huì)不會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果有影響，特別是二次波檢測(cè)的時(shí)候聚焦深度基本上都超過(guò)了近場(chǎng)區(qū)

zzlover1209 發(fā)表于 2015-1-15 22:03
擴(kuò)散角的大小難道近場(chǎng)遠(yuǎn)場(chǎng)不同，我記得半擴(kuò)散角公式?jīng)]有區(qū)分遠(yuǎn)近場(chǎng)

聲束擴(kuò)散只發(fā)生在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)

糟老頭子 發(fā)表于 2015-1-15 20:48
遠(yuǎn)場(chǎng)的聲束擴(kuò)散角小了，當(dāng)然靈敏度高，這和常規(guī)UT是一樣的。

擴(kuò)散角的大小難道近場(chǎng)遠(yuǎn)場(chǎng)不同，我記得半擴(kuò)散角公式?jīng)]有區(qū)分遠(yuǎn)近場(chǎng)

zzlover1209 發(fā)表于 2015-1-15 15:44
從這些公式可以看出，隨著晶片尺寸和/或頻率的增加，聲束散播的角度會(huì)降低。由于較小的聲束散播角度會(huì)使 ...

遠(yuǎn)場(chǎng)的聲束擴(kuò)散角小了，當(dāng)然靈敏度高，這和常規(guī)UT是一樣的。

N-D-E 發(fā)表于 2015-1-11 11:49
通過(guò)改變脈沖延遲可以改變相控陣列所發(fā)出的聲束的聚焦深度。特定材料內(nèi)的近場(chǎng)長(zhǎng)度決定聲束可被聚焦的最大深 ...

從這些公式可以看出，隨著晶片尺寸和/或頻率的增加，聲束散播的角度會(huì)降低。由于較小的聲束散播角度會(huì)使聲能消散的更慢一些，因此在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)內(nèi)會(huì)產(chǎn)生有效的靈敏度。
這句話不太明白，較小的聲束擴(kuò)散角會(huì)使能量集中，那么應(yīng)該在焦點(diǎn)附近能量最強(qiáng)，為什么說(shuō)元場(chǎng)內(nèi)會(huì)產(chǎn)生有效的靈敏度？什么叫有效的靈敏度。