The invention belongs to the technical field of nondestructive testing, and relates to a single crystal chip and a phased array ultrasonic combination probe. It is characterized in that it comprises a central chip probe (1) and an annular phased array probe (2), and the annular phased array probe (2) is surrounded by the outer part of the central single chip probe (1). The invention provides a single chip and phased array ultrasonic transducers, ultrasonic phased array detection overcomes the disadvantages of near surface resolution, the advantage of ultrasonic phased array detection efficient and flexible at the same time, reached a high resolution near the surface.
【技术实现步骤摘要】
一种单晶片和相控阵超声组合探头
本专利技术属于无损检测
,涉及一种单晶片和相控阵超声组合探头。
技术介绍
相控阵技术近年来被广泛应用于工业零部件的超声检测。与常规的单晶片超声检测不同,相控阵技术采用具有复数个晶片的相控阵探头进行检测。通过控制每个晶片发射和接收超声波的延迟时间,可以控制超声声束的偏转、聚焦等特定行为。超声相控阵探头的设计基于惠更斯原理。换能器由多个相互独立的压电晶片组成阵列,每个晶片称为一个单元,按一定的规则和时序用电子系统控制激发各个单元,使阵列中各单元发射的超声波叠加形成一个新的波阵面。同样,在反射波的接收过程中,按一定规则和时序控制接收单元的接收并进行信号合成,再将合成结果以适当形式显示。通过合理设置不同晶片的激发方式(即改变聚焦法则),一个相控阵探头相当于多个普通探头的组合,通过计算机软件可进行探头参数和特性的动态调整以满足检测的需要。相控阵探头按其形状和晶片的排列方式可分为线性相控阵探头、环形相控阵探头等。其中环形相控阵探头外形为圆形,其晶片为同心排布的多个圆环,为了使阻抗匹配,每个环的面积相同,环与环之间的间隙相同。工作时按设定好的延时法则顺次激励每个晶片,使发射出的声场汇聚于材料中的指定深度。相控阵与常规检测技术相比虽然具有很大的优势,但也有一定的不足,其中比较重要的一点就是近表面分辨力较差。受相控阵技术本身原理的限制,环形相控阵探头中每个晶片发射的脉冲经过耦合层(一般为水)到达被检材料表面的时间有先有后,这就使得界面反射信号在时间轴上的宽度较大,表现在超声检测的A扫描信号中,就是材料近表面盲区大。当缺陷位于近表面时,采 ...
【技术保护点】
一种单晶片和相控阵超声组合探头,其特征在于:包括中心单晶片探头(1)和环形相控阵探头(2),环形相控阵探头(2)环绕在中心单晶片探头(1)的外面,在环形相控阵探头(2)的探测面内有同心排列的环形阵元(3),环形阵元(3)的引线(5)汇集成相控阵线缆(6)从环形相控阵探头(2)的壳体侧面引出,在环形相控阵探头(2)的壳体中心有一个台阶孔,该台阶孔的下段孔是容纳中心单晶片探头(1)的光孔,该台阶孔的上段孔是孔径小于下段孔的螺纹孔,在与环形相控阵探头(2)的探测面相对的连接面中心有带有外螺纹的UHF接头(4),在UHF接头(4)的内部有同轴线插座,该同轴线插座与上述螺纹孔同轴;中心单晶片探头(1)具有圆柱体外形,在中心单晶片探头(1)的上表面上固定着一个同轴线插头(7),在同轴线插头的外圆柱面上有外螺纹,该外螺纹拧进上述螺纹孔内,同轴线插头(7)的电连接触点与UHF接头(4)的内部的同轴线插座的电连接触点连接。
【技术特征摘要】
1.一种单晶片和相控阵超声组合探头,其特征在于:包括中心单晶片探头(1)和环形相控阵探头(2),环形相控阵探头(2)环绕在中心单晶片探头(1)的外面,在环形相控阵探头(2)的探测面内有同心排列的环形阵元(3),环形阵元(3)的引线(5)汇集成相控阵线缆(6)从环形相控阵探头(2)的壳体侧面引出,在环形相控阵探头(2)的壳体中心有一个台阶孔,该台阶孔的下段孔是容纳中心单晶片探头(1)的光孔,该台阶孔的上段孔是孔径小于下段孔的螺纹孔,在与环形相控阵探头(2)的探测面相对的连接面中心有带有外螺纹的UHF接头(4),在UHF接头(4)的内部有同轴线插座,该同轴线插座与上述螺纹孔同轴;中心单晶片探...
【专利技术属性】
技术研发人员:沙正骁,梁菁,史亦韦,江运喜,权鹏,胡耀文,
申请(专利权)人:中国航发北京航空材料研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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