펄스 반사 수동 초음파 감지 기술에 비해 위상 배열 감지 기술의 장점을 간략하게 소개합니다.

제 1 장은 초음파 위상 배열 검사 기술의 발전 역사와 장점이다. 초음파 위상 배열 검출 기술의 발전 역사는1..1이다. 소련 과학자 S.J.Slkolov 는 이미 초음파 이미징 연구를 시작했다. 나중에 각종 기술적인 이유로 초음파 이미징의 연구가 더디게 진행되었다. 이후 전자 기술과 컴퓨터 기술이 급속히 발전하면서 초음파 이미징의 연구와 응용이 크게 추진되었다. 무손실 검사 분야에서는 이미 개발되었거나 연구 중인 초음파 검사 이미징 방법이 주로 1 입니다. 스캔 초음파 이미징: 펄스 초음파 에코 (실제로 초음파 변환기가 초음파 에코를 전기 신호로 변환함)

제 1 장은 초음파 위상 배열 검사 기술의 발전 역사와 장점이다.

1..1초음파 위상 배열 검출 기술 개발

1920 년대에 소련 과학자 S.J.Slkolov 는 초음파 이미징을 연구하기 시작했다. 이후 각종 기술적인 이유로 초음파 이미징 연구가 더디게 진행되고 있다. 전자 기술과 컴퓨터 기술의 급속한 발전에 따라 초음파 이미징의 연구와 응용이 크게 추진되었다. 현재 무손실 검사 분야에서는 이미 개발되었거나 연구 중인 초음파 검사 이미징 방법은 주로 다음과 같습니다.

1. 스캔 초음파 이미징: 펄스 초음파 에코 (실제로 초음파 변환기가 초음파 에코의 파형을 전기 신호로 변환함) 는 A 형, B 형, C 형, P 형, F 형 스캔 등 다양한 디스플레이 방식으로 디스플레이에 표시할 수 있습니다.

2. 초음파 홀로그래피: 파면 재구성의 원리, 즉 물파와 참고파 간섭에 의해 형성된 패턴 (홀로그램) 을 바탕으로 역회절 적분의 재구성 과정을 통해 물체의 이미지를 얻습니다. 초기 초음파 홀로그래피는 광학 홀로그래피의 원리를 모방하고 액체 레벨 이미징을 사용했습니다. 현재 음향 홀로그래피 연구가 활발한 방법은 레이저 빔 스캐닝 음향 홀로그래피와 컴퓨터 재현 음향 홀로그래피로 크게 나눌 수있는 스캐닝 음향 홀로그래피입니다.

3. 초음파 현미경: 음파를 이용하여 물체 내부의 음향 불연속성 (예: 결함, 기계적 성능 또는 미세 구조 변화) 에 대한 고해상도 이미징 탐지를 수행하는 시스템 및 기술입니다. 고주파 (작동 주파수가 최대 2GHz) 초음파로 샘플을 비춰 샘플 미시음학 매개변수의 분포를 형성하여 측정된 물체의 표면과 근거리 표면 구조의 고해상도 이미지를 얻는 원리입니다.

4. 초음파 CT: 컴퓨터 단층 스캔은 X 선 CT 에서 개발된 초음파 이미징 기술입니다. 한 다발의 초음파를 이용하여 서로 다른 방위각으로 물체를 비추면서 동시에 대상의 산란파 (즉, 투영) 를 탐지한 다음 투영을 통해 대상을 재건하는 이미지를 계산합니다. 현재 초음파 CT 에는 주로 투과형과 반사형의 두 가지 유형이 있으며, 이미지 재구성에는 광선 이론과 회절 이론의 두 가지 이론이 있습니다.

5.ALOK 초음파 이미징 (진폭 및 Lauf zeit orts kurven) 기술, 즉 진폭-전파 시간-위치 곡선 기술입니다. 진폭-전파 시간-위치 곡선을 사용하여 전파 시간 보정 및 신호 중첩 방법을 통해 콜백 신호에서 결함의 에코 정보를 식별하고 잡음 신호를 제거하여 B 모드로 표시된 결함 이미지를 제공합니다.

6. 회절 전파 시간 기술 (TOFD): 초음파와 결함 끝 사이의 상호 작용으로 인한 회절 파동으로 결함을 감지하고 정량적으로 검출하는 기술로 A-스캔 디스플레이, D-스캔 및 B-스캔 그레이 스케일 이미지 디스플레이를 제공 할 수 있습니다.

7. 합성 구멍 지름 초점 기술 (SAFT): 작은 구멍 지름 변환기와 낮은 작동 주파수를 사용하여 높은 공간 해상도를 얻을 수 있는 초음파 탐지 기술로 근거리 현장에서 작업하여 3 차원 이미지를 얻을 수 있습니다.

8. 초음파 위상 배열 이미징: 배열 변환기의 각 배열 원원의 자극 (또는 수신) 펄스의 시간 지연을 제어하여 각 배열의 방사 (또는 수신) 된 음파가 물체의 어느 시점에 도달했을 때의 위상 관계를 변경함으로써 초점과 빔이 가리키는 변화를 실현하여 위상 배열 빔 합성을 완료하고 이미징 스캔라인을 형성합니다. A 형, B 형, C 형, P 형, 3D 스캔 영상을 줄 수 있습니다.

지금까지 초음파 위상 배열 기술은 거의 20 년의 발전 역사를 가지고 있다. 처음에는 주로 의료 분야에 쓰였다. 의료용 초음파 이미징 (예: 1- 1) 에서는 위상 배열 변환기를 사용하여 음향 빔을 빠르게 움직여 검사된 기관을 영상화하는 반면 (예: 1-2), 고전력 초음파는 제어 가능한 초점 특성을 사용하여 종양을 국부적으로 가열합니다 첫째, 시스템의 복잡성, 고체에서의 파동의 복잡성, 그리고 비용이 많이 드는 것은 산업 무손실 검사에서의 응용을 제한한다. 그러나 전자 기술과 컴퓨터 기술의 급속한 발전에 따라 초음파 위상 배열 기술은 점차 산업 비파괴 검사에 적용되었습니다.

그림 1- 1 의료용 위상 배열 장치 그림 1-2 장기 검사

최근 몇 년 동안 초음파 위상 배열 기술은 유연한 빔 편향 및 초점 성능으로 인해 점점 더 많은 관심을 받고 있습니다. 압전 복합 재료, 제어 가능한 나노초 펄스 신호, 데이터 처리 및 분석, 소프트웨어 기술 및 컴퓨터 시뮬레이션이 초음파 위상 배열 이미징 분야에서 종합적으로 적용되기 때문에 초음파 위상 배열 감지 기술이 급속히 발전하여 산업 무손실 감지 분야에 점진적으로 적용되었습니다.

초음파 위상 배열 이미징 테스트 장비 및 장비 분야에서 외국은 이스라엘 SONOTRON NDT, 캐나다 R/D TECH, 미국 GE, 일본 OLYMPUS, 영국 SONATEST, 영국 기술 설계 회사와 같은 위상 배열 테스트 시스템 및 장비 개발에 주력하고 있습니다. , 그리고 모든 삶의 비파괴 검사 분야에서 성공적으로 개발되었습니다.

업무 신청. 이와 함께 국내에서도 광저우 도프전자기술유한공사, 산두초음연구소, 우한 중과혁신기술유한공사 등 초음파상조검사설비를 연구하고 있다. 이들 설비는 이미 점진적으로 생산에 투입되어 시장에 보급되고 있다.

1.2 초음파 위상 배열 검출의 장점

초음파 위상 배열 탐지는 다른 비파괴 검사 방법에 비해 다음과 같은 장점이 있습니다.

1) 음향 빔 초점 및 스캔을 전자적으로 제어하여 탐지 속도를 두 배로 높입니다.

① 초음파 빔의 방향은 자유롭게 바뀔 수 있습니다.

② 초점은 조정할 수 있으며 동적으로 초점을 맞출 수도 있습니다.

③ 프로브가 고정되면 초음파 팬 스캔 또는 라인 스캔을 실현할 수 있습니다.