相控阵超声波原理相控阵超声波探伤比普通超声波有哪些优点

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2020-03-26 03:21:23 来源：朵拉利品网

1, 相控阵超声波探伤比普通超声波有哪些优点

超声波相控阵和常规超声波检测得原理相似，都是基于脉冲反射法的原理。所以常规超声波检测拥有的优点，相控阵也拥有。
如果相控阵和常规超声波拥有的优点相同，那没必要发展相控阵。所以相控阵相对常规超声波优点还是蛮多的。
(1)相控阵采用S扫，即同时可以拥有许多角度的超声波，就相当于拥有多种角度的探头同时工作，所以相控阵无需锯齿扫查，只要沿着焊缝挪动探头即可，检测效率更高。适用于自动化生产，和批量生产。
(2)相控阵可以拥有聚焦功能，而常规超声波一般没有（除了聚焦探头外），所以相控阵检测的灵敏度和分辨率都比常规超声检测高。
(3)相控阵检测可以同时拥有B扫、D扫、S扫和C扫描，可以通过建模，建立一个三维立体图形，缺陷显示非常直观，哪怕不懂NDT的人都能看明白，而常规超声波只能通过波形来分辨缺陷。
(4)超声相控阵可以检测复杂工件，比如可以检测涡轮叶片的叶根，常规超声波检测因为探头声束角度单一，存在很大的盲区，造成漏检。而相控阵可以快速，直观的检测。

2, 相控阵雷达的基本工作原理是什么？

相控阵雷达的天线阵面由许多个辐射和接收单元（称为阵元）组成，单元数目和雷达的性能有关，可以从几百个到几万个。这些单元有规则地排列在平面上，构成阵列天线。利用电磁波相干原理，通过计算机控制馈往各辐射单元电流的相位，就可以改变波束的方向进行扫描，故称为电扫描。
天线单元把接收到的回波信号送入主机，完成雷达对目标的搜索、跟踪和测量。每个天线单元除了有天线辐射振子之外，还有移相器等开关的器件。不同的振子通过移相器可以被馈入不同的相位的电流，从而在空间辐射出不同方向性的波束。
天线的单元数目越多，则波束在空间可形成的波束就越多。这种雷达的工作基础是相位可控的阵列天线，“相控阵”由此得名。相位控制可采用相位法、频率法和电子馈电开关法。在一维上排列若干辐射单元即为线阵，在两维上排列若干辐射单元称为面阵。
辐射单元也可以排列在曲线上或曲面上.这种天线称为共形阵天线。共形阵天线可以克服线阵和平面阵扫描角小的缺点，能以一部天线实现全空域电扫。通常的共形阵天线有环形阵、圆面阵、圆锥面阵、圆柱面阵、半球面阵等。综上所述，相控阵雷达因其天线为相控阵型而得名。
据美国《国家利益》双月刊网站报道，有俄罗斯新闻媒体援引中文报道称，人民解放军空军的歼-11D战机2015年4月29日首次试飞。这款飞机是歼-11B的升级版，歼-11B则模仿了俄罗斯的苏-27。
据报道，歼-11D采用了中国歼-16战机的诸多技术。这两款飞机都由中国沈阳飞机工业集团生产。歼-11D最引人注目的改进是，据说它采用了歼-16先进的主动电子扫描相控阵列雷达。
2014年4月《大众科学》的一篇文章介绍称：歼-16的最重要改进是主动电子扫描相控阵列雷达，它比苏-30和歼轰-7A的缝隙天线雷达更强大。
主动电子扫描相控阵列雷达使歼-16与其前身相比能从更远距离起飞拦截敌机，并同时袭击多个地面目标。这种雷达还通过数据自动传输装置与中国的其他平台、包括无人飞行器相连以提高它们对环境的认识。
参考资料来源：人民网-外媒：歼11D堪称中国版苏35 配新相控阵雷达（图）
参考资料来源：百度百科-相控阵雷达

3, 超声相控阵。其中,阵列探头在发射和接收信号时用到了聚焦法则,...

聚焦法则说起来很简单，不过做起来挺麻烦的。
你的相控阵应该是一个平面吧，如果在空间中有一点，那么很多个收发单元都能看到，同时独立判断出距离（雷达测距原理），只要知道了距离，就说明目标在以发射单元为球心，以距离为半径的一个球面上（立体）。这个原理符合所有的发射单位，那么所有球面最终会聚焦于一个点，这个点就是目标。
可以简单计算一下，利用一个发射点测量，会获得一个球面，如果再有一个发射点，会形成第二个球面，并于前一球面相交成一条线，此时如果再增加一个发射点（与前面两个点不再同一直线上），那么会再形成一个球面，且与前面的那条交线相交，由于目标点只有一个，所以也只能有一个焦点，那个就是目标。所以只要3个不在同一直线上的点就可以实现测量。如果再增加一个点，就可以提高测量精度了。
你也可以把这个测量发射点想象成椎体的底面顶点，而目标就是锥体在高度上的一个点，如果把发射点与目标连线起来，就相当于一个锥体，最少是三角锥，立方锥就可以提高精度了，如果锥体的棱线越多，精度越高。
这东西只要你有足够的空间想象能力就没问题，很简单的一件事。

名词解释

雷达

雷达（RADAR）是利用电磁波探测目标的电子设备，也被称为“无线电定位”。它能发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。