Фазированные решетки в ультразвуковом контроле. Физические основы метода
Фазированные решетки и принцип работы оборудования на фазированных решетках. Какие используются технологии для диагностики.
Фазированная решетка
Технология работы фазированного пьезоэлектрического преобразователя (ФПЭП) построена на принципе интерференции волн. В отличие от классического пьезоэлектрического преобразователя (ПЭП) фазированный пьезоэлектрический преобразователь представляет собой набор нескольких независимых пьезоэлектрических пластин (преобразователей). На рис. 1 представлены схемы классического и фазированного пьезоэлектрического преобразователей.
Использование нескольких независимых источников ультразвуковых волн позволяет генерировать результирующую ультразвуковую с заранее заданными параметрами.
Рис. 2. Упрошенное представление интерференции волн.
Основную роль в процессе генерации суммарной волны играют временные задержки между тактами генерации ультразвуковой волны каждым источником (единичной пьезопластиной). На рис. 3 показаны процессы генерации ультразвуковых волн классическим наклонным ПЭП и фазированным ПЭП.
Рис. 3. Генерация ультразвуковых волн.
Таким образом, управляя временными задержками в ФПЭП, мы можем генерировать результирующую ультразвуковую волну с различными углами ввода без использования различных наклонных призм. Стоит отметить, что при отсутствии временных задержек (управляющий сигнал подается одновременно на все элементы) ФПЭП будет работать точно также как и классический ПЭП с тем же размером пьезопластины.
