Метод фазированных решеток. Базовые понятия

Содержание

Слайд 2

Ультразвуковой контроль с использованием ФР

Ультразвуковой контроль с использованием ФР

Слайд 3

Технология фазированной решетки в УЗК Определение : Технология ФР – это

Технология фазированной решетки в УЗК

Определение :
Технология ФР – это способность управлять

формой и направлением ультразвукового луча электронным способом. (Определение согласно DIN EN 16018).
Цели:
Уменьшение количества ПЭП (упрощает конструкцию)
Увеличение разрешающей способности и области контроля (луч тоньше, но больше кол-во углов)
Уменьшение времени контроля.
Слайд 4

Классический ПЭП Генерация луча одной пьезопластиной Ближнее поле Дальнее поле Фокальная точка

Классический ПЭП Генерация луча одной пьезопластиной

Ближнее поле

Дальнее поле

Фокальная точка

Слайд 5

Классический УЗК Генерация луча с наклонной призмой Призма Материал Время Путь до волнового фронта

Классический УЗК

Генерация луча с наклонной призмой

Призма

Материал

Время

Путь до волнового фронта

Слайд 6

Классический УЗК Прием сигнала от дефекта в режиме Импульс-Эхо Призма Материал

Классический УЗК

Прием сигнала от дефекта в режиме Импульс-Эхо

Призма

Материал

Время

Расстояние до пьезопластины

A

C

B

Слайд 7

Фазированная Решетка Генерация сигнала Распространение волнового фронта Сферические элементарные волны возбуждения

Фазированная Решетка Генерация сигнала

Распространение волнового фронта

Сферические элементарные волны возбуждения

Ближнее поле

Дальнее поле

Фокальная точка

Импульсы напряжения (синфазные)

Слайд 8

Фазированная Решетка Генерация луча с определенным углом ввода Элемент ФР Время

Фазированная Решетка Генерация луча с определенным углом ввода

Элемент ФР

Время

Призма

Материал

Время

Электронные задержки позволяют:

Генерировать угол ввода;
Фокусировать луч;
1+2 одновременно.
Слайд 9

Фазированная Решетка Прием сигнала в режиме Импульс-Эхо Элемент ФР Время Призма

Фазированная Решетка Прием сигнала в режиме Импульс-Эхо

Элемент ФР

Время

Призма

Материал

Время

Суммирование сигналов

Наложение задержек

A-Скан как

у классического ПЭП
Слайд 10

Фазированная решетка Линейное сканирование Перемещение активной апертуры Электронное сканирование без механического перемещения ПЭП

Фазированная решетка Линейное сканирование

Перемещение активной апертуры

Электронное сканирование без механического перемещения ПЭП

Слайд 11

Фазированная Решетка Сканирование по глубине Фокусировка луча ИЛИ

Фазированная Решетка Сканирование по глубине

Фокусировка луча

ИЛИ

Слайд 12

Фазированная Решетка Секторное сканирование Изменение угла ввода УЗ луча ИЛИ

Фазированная Решетка Секторное сканирование

Изменение угла ввода УЗ луча

ИЛИ

Слайд 13

Фазированная Решетка Основная дилемма метода Основанная задача: получить тонкий луч для

Фазированная Решетка Основная дилемма метода

Основанная задача: получить тонкий луч для хорошей разрешающей

способности и сохранить хороший диапазон углов ввода (качания) УЗ луча.
? Для формирования тонкого луча нужна большая активная апертура.
? Активная апертура = Кол-во элементов x Размер элемента
? Увеличение диапазона углов ввода требует уменьшения размера единичного элемента, что приводит к уменьшению размера активной апертуры и снижению разрешающей способности
Слайд 14

Фазированная Решетка Формула для оценки диапазона углов ввода

Фазированная Решетка Формула для оценки диапазона углов ввода

Слайд 15

Фазированная Решетка Акустическое поле фазированного ПЭП Ось УЗ луча Расстояние по

Фазированная Решетка Акустическое поле фазированного ПЭП

Ось УЗ луча

Расстояние по лучу до максимума

УЗ поля

Размер фокальной зоны (падение не более 6 дБ)