相控阵无损检测原理

相控阵无损检测（PAUT）是一种利用超声波进行材料内部结构和缺陷检测的技术。其基本原理如下：

阵列结构：

相控阵检测方法利用由多个发射和接收单元（阵元）组成的阵列结构。这些阵元可以独立控制，通过改变阵元间的相位关系，实现对信号波束的指向、形状和扫描方式的灵活控制。

波束形成：

每个阵元发射的信号经过相位调整后，在空间中相干叠加，形成特定的波束方向。通过改变阵元间的相位差，可以实现对波束方向的快速切换和扫描。

电子控制：

相控阵超声检测技术通过电子系统控制换能器阵列的各个阵元，按照一定的延迟时间规则发射和接收超声波。这种电子扫描和动态聚焦技术使得检测过程无需探头机械运动，从而提高了检测速度。

高灵敏度和高分辨率：

相控阵检测方法具有高灵敏度和高分辨率的特点，能够检测出微小的缺陷，适用于对材料内部结构进行详细检查。

动态聚焦：

利用对阵列的不同激励时序，可以在声场中形成不同空间位置的聚焦，实现较大范围的声束扫查。这种动态聚焦功能使得检测范围更广，同时保持高灵敏度。

自动检查：

相控阵检测技术可以实现自动检查，克服了常规超声检测方法的许多局限，如检测速度慢、对复杂形状物体的检测能力有限等。

应用领域：

相控阵无损检测技术在工业领域中广泛应用于检测金属、复合材料等材料的内部结构和缺陷，如航空航天、能源、医疗设备等。

综上所述，相控阵无损检测技术通过精确控制超声波的发射和接收，实现了高灵敏度、高分辨率和无损检测，适用于各种复杂材料和结构的检测需求。