相控阵技术规格

鉴于相控阵仪器具有多晶片的特性，在检测过程中需要进一步考虑和核查其他一些重要的技术规格。

脉冲发生器的数量：定义可被编组以形成激活孔径（也被称为虚拟探头孔径）的最大晶片数量。

接收器的数量：定义可用于序列触发孔径的晶片总数量，以使扫查覆盖的区域从单个探头的底面进一步增加。

XX:YY：使用的命名惯例，其中XX = 脉冲发生器数量，YY = 接收器声程的数量。接收器数量总会大于或等于脉冲发生器数量。野外便携式套装仪器的XX:YY技术规格在16:16到32:128范围之内。对于要使用晶片数量更多探头的在线检测和/或系统，需要数值更高的脉冲发生器和接收器组合参数。

聚焦法则：我们通常要确定被组合在一起生成图像的聚焦法则的数量。一般来说，较高的XX:YY配置可以支持更多的聚焦法则，因为较高的配置可以在线性扫查中支持更多的晶片孔径和/或孔径步距。请注意：聚焦法则数量多并不总意味着功能性更强。例如：使用一个64晶片的探头对3个横通孔进行40度到70度的扇形扫查，比较在2英寸（50毫米）的金属声程中分别以1度（30个法则）、2度（15个法则）和4度（7个法则）的步距进行电子扫查所生成的图像效果。随着角度步距的减小，图像只会稍微略显清晰，而以较大步距扫查得到的检测图像已经足够清晰。而且根据图像定量的结果也不会有明显的变化，除非在聚焦过程中声束直径急剧减少。

下面的示例表明随着虚拟探头孔径和晶片总量的组合变化，进行线性扫查所要求使用的聚焦法则的数量。



我们从上面的表中不难发现使用16晶片探头的16:16配置，要生成步距为1度的S扫描，只需要30个法则，而在线性扫查模式下，使用128晶片探头的16:128或32:128配置可能最多会需要128个聚焦法则。

PRF/显示刷新率：在不同的图像模式下，仪器的显示刷新率会有很大的不同。下面的公式用于相控阵成像模式：



下面的图示使用只包含4个聚焦法则的较短的线性扫查序列和60 Hz的图像显示刷新率说明这个概念。

实际的图像显示刷新率还会受其他参数的影响。各种仪器的单个聚焦法则的A扫描刷新率会有所不同。在某些仪器中，A扫描的脉冲重复频率会受最大图像显示刷新率的限制，无论这个A扫描与相控阵图像一起显示，还是被最大化到满屏显示的A扫描。因此，在某些应用中，在不同的图像显示模式下，可能需要验证从同一个聚焦法则序列推导出的A扫描脉冲重复频率。

探头识别：识别相控阵探头的能力会自动为仪器选择正确的晶片数量及探头的几何形状，从而节省了设置仪器的时间，并避免了可能会发生的错误。

图像类型：相控阵仪器中的典型图像类型为扇形和线性扫查图像。将这些图像叠放在一起可以创建波幅和深度C扫描，形成平面图像，并提供更多的定量缺陷的方法。

波形存储：这个存储原始RF波形的能力可使操作人员离线查看数据。这个功能在采集较大区域的检测数据时非常有用。

多组支持：性能更为强大的相控阵仪器可以使多组聚焦法则以序列方式应用于一个或多个相连的探头上。在必须采集体积数据用于离线分析时，这个功能极为有用。例如：一个5 MHz，64晶片探头可被配置为使用1到16个晶片进行40度到70度的扇形扫查，同时第二个组可以在所有64个晶片的长度上进行60度的线性扫查，每个孔径含16个晶片，步距为1个晶片。

编码：一般将仪器分为两个级别：手动和编码。

在提供实时数据方面，手动相控阵仪器与常规探伤仪的操作过程相似。仪器在显示A扫描的同时，还会显示实时S扫描或线性扫描图像。这种同时显示图像的特性有助于探测和分析缺陷及不连续性。在检测中可同时使用并显示多个角度或位置的性能是用户选用这类仪器的主要原因。在某些应用中，如：裂纹定量，这些图像可用做定量裂纹深度的工具。

带有编码器接口的相控阵仪器将探头位置数据、探头几何形状、编好程序的聚焦法则序列融合在一起，生成测试样件的俯视图、端视图和侧视图。如果仪器中还存储了完整的波形数据，则可以重新创建在扫查轴方向上的横截面图像，或重新生成各种水平上的平面C扫描。根据这些编码图像，可以对缺陷进行平面定量测量。

参考光标：仪器带有可在图像中使用的各种光标，这些光标有助于对缺陷进行判读、定量及其深度测量。在扇形扫描中，可以使用光标测量裂纹的高度。在编码线性C扫描中，也可以测量缺陷的大约尺寸。

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