Преобразователи с фазированными решетками

Представим, что пьезоэлемент разрезан на множество идентичных элементов, ширина каждого из которых многократно меньше его длины. Каждый из этих элементов может рассматриваться как источник цилиндрической волны. Волновые фронты от множества узких пьезоэлементов будут интерферировать (накладываться друг на друга), создавая суммарный волновой фронт.

Эти волновые фронты могут быть задержаны во времени и синхронизированы по фазе и амплитуде таким образом, чтобы создавать сфокусированный и управляемый ультразвуковой луч.

Фазированной решеткой называют преобразователь в виде излучающих и принимающих ультразвуковых элементов, расположенных на определенном расстоянии друг от друга. Возбуждающие электрические импульсы на элементы подают со сдвигом фазы (времени). Главная особенность технологии ультразвуковых фазированных решеток – управляемые компьютером амплитуда и фаза импульсов возбуждения отдельных пьезоэлементов в многоэлементном преобразователе. Возбуждение пьезоэлементов может осуществляться таким образом, чтобы была возможность управлять параметрами ультразвукового луча, например углом, фокусным расстоянием, размером фокусного пятна посредством компьютерной программы. Это позволяет обнаруживать дефекты, различно ориентированные относительно акустической оси. Простой одноэлементный преобразователь с высокой вероятностью может пропустить дефекты, расположенные под большим углом к акустической оси преобразователя, или в стороне от ультразвукового луча.

Фазированные решетки используют, когда необходимо управлять полем преобразователя для изменения угла ввода, а также угла разворота, регулировки ширины диаграммы направленности.

Это позволяет увеличить скорость контроля и проверять сложные детали.

Потипу фазированные решетки разделяют на:

- линейные (одномерные)

- двумерные

- кольцеобразные