超声阵列制造技术

本申请公开了一种超声阵列

【技术实现步骤摘要】
超声阵列、控制设备、无损检测系统及其检测方法


[0001]本公开一般涉及超声阵列
，尤其涉及一种超声阵列
、
控制设备
、
无损检测系统及其检测方法
。

技术介绍

[0002]超声阵列是一种以发射和接受超声波为主要用途的多单元超声换能器设备
。
其中，超声波是所有频率超过人类耳朵可以听到的最高阈值 (20kHz)
的声波
。
超声阵列指的是一种相似单元进行系统性排列的超声波发射和接受设备
。
其中，超声阵列的每个单元称作为阵元，可单独发射和接受超声波
。
当阵元之间间距小于介质中声波波长的一半时，超声阵列可通过特定的阵元激发方式调整声波束的指向性，进而获得更大的检测范围，这样的超声阵列被称为超声相控阵发射超声波是通过用特定的电信号激励超声阵列中的压电阵元以将电能转化为机械能，进而使压电阵元产生振动而在介质
(
空气
、
水或者其他固体
)
中激发超声波
。
接受超声波是通过用压电阵元接受介质中的声波振动以将声波的机械能转化为电信号形式的电能
。
[0003]在目前的超声无损检测行业中，常用的超声阵列的结构和功能较为复杂，超声阵列的体积大
、
质量重，在实际应用场景中不便携，且单一的超声阵列的价格昂贵
。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种超声阵列<br/>、
控制设备
、
无损检测系统及其检测方法
。
[0005]第一方面，提供一种超声阵列，包括：柔性电路板层和压电阵元层，所述压电阵元层上的压电阵元用于安装于所述柔性电路板层上的柔性电路板上；所述压电阵元的安装信息是基于对待检测样品的实际调研信息确定的
。
[0006]第二方面，提供一种超声阵列的制备方法，包括：
[0007]根据对待检测样品的实际调研信息确定超声阵列的参数信息；
[0008]根据所述超声阵列的参数信息将超声阵列的压电阵元安装于柔性电路板上，得到超声阵列
。
[0009]第三方面，提供一种超声阵列的安装方法，包括：
[0010]对待检测样品表面进行预处理，得预处理后的待检测样品；
[0011]将超声阵列固定安装于所述预处理后的待检测样品的表面，完成超声阵列的安装
。
[0012]第四方面，提供一种超声阵列控制设备，所述超声阵列控制设备与所述超声阵列配套使用，包括：
[0013]单通道超声换能器
、
发射端多路复用器和接收端多路复用器；
[0014]其中，所述单通道超声换能器分别与所述发射端多路复用器和接收端多路复用器电连接；所述发射端多路复用器和接收端多路复用器的通道数分别与超声阵列的阵元数量
相对应
。
[0015]第五方面，提供一种无损检测系统，包括上述超声阵列和超声阵列控制设备；所述超声阵列和超声控制设备通过有线或无线方式连接
。
[0016]第六方面，提供一种无损检测方法，包括：
[0017]将超声阵列固定安装于待检测样品的表面；
[0018]向超声阵列发射激励信号；
[0019]通过超声控制设备接收超声阵列数据；
[0020]根据所述超声阵列数据，通过超声成像算法生成超声波图像；
[0021]根据所述超声阵列数据和所述超声波图像进行数据分析，确定待检测样品的缺陷状态
。
[0022]第七方面，提供一种电子设备，包括：
[0023]一个或多个处理器；
[0024]存储器，用于存储一个或多个程序，
[0025]当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如本申请各实施例所提供的无损检测方法
。
[0026]第八方面，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，该程序被处理器执行如本申请各实施例所提供的无损检测方法
。
[0027]根据本申请实施例提供的技术方案，本申请的简化了超声阵列的结构，降低了超声阵列的制造成本以及减小了超声阵列的体积，且超声阵列的检测性能在实际应用场景中与现有的市面上的超声阵列设备相当
。
此外，单个超声阵列的设计及制造的价格的降低，进而可以对超声阵列进行快速的设计迭代，以调整超声阵列使其适用于不同的工业应用场景
。
附图说明
[0028]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征
、
目的和优点将会变得更明显：
[0029]图1为现有的超声阵列结构图；
[0030]图2为本申请实施例提供的超声阵列的一种示例性结构图；
[0031]图3为本申请实施例提供的超声阵列的另一种示例性结构图；
[0032]图4为本申请实施例提供的一种超声阵列的制备方法的示例性流程框图；
[0033]图5为本申请实施例提供的按照设计规则排列的压电阵元与柔性电路板的组合结构图；其中，图
(a)
为矩形压电阵元；图
(b)
为矩形压电阵元按照二维矩形排列的示意图；图
(c)
为压电阵元与柔性电路板的组合结构图；
[0034]图6为本申请实施例提供的一种超声阵列的安装方法的示例性流程框图；
[0035]图7为本申请实施例提供的一种超声阵列控制设备与超声阵列的示例性连接示意图；
[0036]图8为本申请实施例提供的一种无损检测方法的示例性流程图；
[0037]图9为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图
。
具体实施方式
[0038]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明
。
可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定
。
另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分
。
[0039]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合
。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请
。
[0040]由于应用场景的不同，例如预检测样品的材料类型
、
样品预检测表面的平整程度，以及样品预检测位置与检测表面的相对位置，对于超声阵列的要求也不相同
。
目前的超声无损检测过程中，一般是根据预检测样品的材质和应用场景来选择合适的超声阵列，该超声阵列通常为预先购买的超声阵列，如图1所示的现有超声阵列的结构图，主要包括压电阵元层
120、
背衬层
130、
匹配层
140
以及压电阵元的连接线等，其结构和功能较为复杂，体积大
、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种超声阵列，其特征在于，包括：柔性电路板层和压电阵元层，所述压电阵元层上的压电阵元用于安装于所述柔性电路板层上的柔性电路板上；所述压电阵元的安装信息是基于对待检测样品的实际调研信息确定的
。2.
根据权利要求1所述的超声阵列，其特征在于，所述超声阵列还包括：背衬层或
/
和匹配层；所述匹配层
、
压电阵元层
、
柔性电路板层和背衬层从下往上依次设置
。3.
根据权利要求1所述的超声阵列，其特征在于，所述压电阵元的形状包括但不限于：矩形
、
圆片性
、
圆环形
。4.
根据权利要求1所述的超声阵列，其特征在于，所述压电阵元的排列方式包括但不限于：一维排列方式
、
二维排列方式；其中，所述一维排列方式包括但不限于：一维线性排列
、
一维不规则排列；所述二维排列方式包括但不限于：二维矩形排列
、
二维圆形排列
、
二维环形排列
、
二维不规则排列
。5.
一种超声阵列的制备方法，其特征在于，包括：根据对待检测样品的实际调研信息确定超声阵列的参数信息；根据所述超声阵列的参数信息将超声阵列的压电阵元安装于柔性电路板上，得到超声阵列
。6.
根据权利要求5所述的超声阵列的制备方法，其特征在于，所述待检测样品的实际调研信息至少包括如下一项：待检测样品的材质
、
待检测样品的几何形状
、
待检测样品的表面情况
、
待检测样品的工作环境和缺陷种类
。7.
根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：黑龙江省宝泉岭农垦新世纪汽车出租有限公司，
类型：发明
国别省市：