Similar presentations:
Метод фазированных решеток. Базовые понятия
1. Метод фазированных решеток. Базовые понятия.
Москва 2014г2.
Ультразвуковойконтроль с
использованием ФР
2
3. 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.
3
4. Классический ПЭП Генерация луча одной пьезопластиной
Распространениеволнового фронта
Сферические
элементарные
волны
возбуждения
Ближнее
поле
Фокальная
точка
Дальнее
поле
5. Классический УЗК
• Генерация луча с наклонной призмойC
Время
B
A
A
B
C
Призма
Материал
Волновой фронт
Путь до волнового
фронта
6. Классический УЗК
• Прием сигнала от дефекта в режиме Импульс-ЭхоC
Время
B
A
Призма
A
B
C
Материал
Расстояние до
пьезопластины
7. Фазированная Решетка Генерация сигнала
Импульсынапряжения
(синфазные)
Распространение
волнового фронта
Сферические
элементарные
волны
возбуждения
Ближнее
поле
Фокальная
точка
Дальнее
поле
8. Фазированная Решетка Генерация луча с определенным углом ввода
ВремяВремя
Призма
Материал
Элемент ФР
Фокальный закон
Волновой фронт
Электронные задержки позволяют:
Генерировать угол ввода;
Фокусировать луч;
1+2 одновременно.
9. Фазированная Решетка Прием сигнала в режиме Импульс-Эхо
A-Скан как у классического ПЭПСуммирование сигналов
Время
Время
Наложение
задержек
Призма
Материал
Элемент ФР
Фокальный закон
10. Фазированная решетка Линейное сканирование
• Перемещение активной апертуры• Электронное сканирование без
механического перемещения ПЭП
11. Фазированная Решетка Сканирование по глубине
• Фокусировка лучаИЛИ
12. Фазированная Решетка Секторное сканирование
• Изменение угла ввода УЗ лучаИЛИ
13. Фазированная Решетка Основная дилемма метода
Основанная задача: получить тонкий луч для хорошейразрешающей 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
13
14. Фазированная Решетка Формула для оценки диапазона углов ввода
sin st 0.5e
14
15. Фазированная Решетка Акустическое поле фазированного ПЭП
Расстояние по лучу домаксимума УЗ поля
Размер
фокальной
зоны (падение
не более 6 дБ)
Ось УЗ луча
15
16. Фазированная Решетка Преимущества метода
1.2.
3.
4.
5.
Уменьшение количества ПЭП
Увеличение скорости контроля
Упрощение конструкции сканера
Улучшение разрешающей способности
Обнаружение дефектов недоступных при
обычном УЗК
6. Контроль больших толщин и крунозернистых
(высокошумных) материалов
16