相控陣超聲檢測系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的研究.pdf

1、超聲相控陣技術(shù)通過對超聲陣列換能器中各陣元進(jìn)行相位控制,獲得靈活可控的合成波束.它具有能進(jìn)行動態(tài)聚焦、可進(jìn)行成像檢測、可檢測復(fù)雜形狀物體、能提高檢測靈敏度、分辨力和信噪比等多項優(yōu)點,近年來正成為國際無損檢測界的研究熱點.國內(nèi)工業(yè)相控陣超聲檢測的應(yīng)用尚處于起步階段,本論文對其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究并提出了解決方案.對超聲相控陣換能器結(jié)構(gòu)及相控陣超聲聲場的特性進(jìn)行了研究,提出了壓電晶片、探頭保護(hù)層和探頭背襯層的設(shè)計方法和設(shè)計參數(shù),提出了消除波束

2、柵瓣,減小其旁瓣的條件,根據(jù)這些條件確定了換能器主要元件的參數(shù),設(shè)計了工業(yè)超聲相控陣換能器.超聲相控陣發(fā)射波束形成中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是對各陣元的發(fā)射相位延時進(jìn)行精確控制,本論文提出了一種新的超聲相控陣發(fā)射精確延時的方法,采用復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)和可編程數(shù)字延遲線實現(xiàn)了高精度的發(fā)射相控延時,并根據(jù)此方法,設(shè)計了基于CPLD的一套8通道的超聲相控陣發(fā)射實驗系統(tǒng)的實現(xiàn)方案.該延時方法延時分辨率達(dá)到1ns,最大延時值可達(dá)25μs,完全滿足各