相控阵超声检测技术研究与应用

1国内外相控阵超声检测技术的发展现状

在我国，相控阵超声检测技术的应用，是伴随着工业无损检测市场的蔓延扩大而不断发展起来的，当前，我国工业无损检测水平还比较低，对于无损检测的研究还不充分，仍处于初级阶段，商品化的仪器设备大多源自进口，国产水平差，远远落后于发达国家。引进先进的相控阵仪器设备，组建专业的检测团队并加以专业性训练，仍然是今后无损检测的发展趋势和大致走向。国外的相控阵超声检测技术发展至今已经有比较长的历史，虽然这种检测技术最初主要应用于医疗领域，利用这种技术进行超声诊断，但是随着社会的不断发展，相控阵超声检测各自的发展空间，为相控阵超声检测技术有效应用于工业无损检测提供了必要的条件。目前，国外对于相控阵超声检测技术的研究越来越频繁，传统的超声检测技术开始走向没落，新时代相控阵超声检测技术的发展成为必然。

2相控阵超声检测的技术特性

2.1相控阵超声无损检测的可见性

相控阵超声检测技术，主要用于超声成像，由于相控阵超声检测技术拥有现代信息技术的支持，使其能够通过电子控制的方式和手段进行声束聚焦，改变传统的超声波检测方式，使超声波能够全面照射被测物体，进行全方位检测及信息回收，进而通过图像的充足勾勒出清晰的、高分辨率的图像，达到检测的目的。

2.2实现复杂物件的无损检测

传统的超声波检测技术，由于其技术水平有限，对于一些复杂化的物件无法控制检测声束的偏转，就需要及时调整监测探头，改变探头的摆放位置，以此实现全方位的检测，但是这样会对检测带来很大的不便，相控阵超声检测技术，改变了传统的检测方法，对于复杂的物件，能够全面检测，全方位接收回执信息，实现复杂物件的无损检测。

2.3加强相控阵超声检测的分辨力

相控阵超声检测技术，依托其强大的信息技术支持，实现了声束的灵活自由偏转，有效实现声束聚焦，提高了超声波检测的灵活性和灵敏度。此外，传统的超声波检测，探头声束比较宽，使得分辨力很低，对超声波的检测带来了极大的阻碍作用。相控阵超声检测技术在这个方面上与传统的超声波检测有很大的区别，较细的声束提高了分辨力，实现了可变性聚焦，聚焦更灵活，成型图像更精准，实现无损检测的同时提高了检测的分辨力，效果更好。

3相控阵超声检测技术的应用

3.1相控阵超声检测技术在医疗中的应用

相控阵超声检测技术，在医疗中应用的比较广泛。超声波是一种机械振动，在医疗检测过程中，利用相控阵超声检测技术进行材料弹性异常的检测和物理性能监控，是医疗发展的必然选择，可以有效提高检测的目的性和精准度。医疗超声检测技术，通过向人体发射超声波进行全面检测，超声波发射到人体经过身体的反射会形成回波，通过接收这种回波就可以有效收集人体的相关信息资料，并据此进行具体的分析诊断，形成无损检测，科学化、针对性治疗，检测结果更精准，检测效果更佳。以相控阵B型超声诊断设备为例，利用设备的先进性，配合超声检测技术的科学性，有效提高了影像成型的清晰度和分辨力，为医生的后期诊断治疗提供了科学化的信息资源，治疗手段更具针对性。

3.2相控阵超声检测技术在工业无损检测中的应用

相控阵超声检测技术，其中一个很重要的用途就是超声成像，充分利用声束聚焦的作用进行扫描，成像效果更好，像素更高，分辨力更强。在工业检测过程中，很多被检测的对象都是形状极为复杂的物体，使用传统的检测方式几乎达不到想要的目的，得不到所需的信息资料，声束方向的不可控和探头位置的时时调整极大地影响了检测效果和监测数据的可靠性。想控超声检测技术的使用，灵活控制声束方向，全方面扫描，检测灵敏，数据精准，提高了工业检测的质量和效率。

3.3相控阵超声检测技术在航空维修中的应用

老龄飞机由于积累疲劳性损伤，故障的发生率会明显提高，所以应该采用新的检测和维修方法。相控阵超声检测方法在不需要借助声透镜的条件就可以聚焦声束，可以轻松地调整聚焦点和声束，这样就可以很好得对盲区或者复杂结构件进行高精度的检测，并且能够通过对声束方向、焦点尺寸的优化控制来提高信噪比、分辨率等关键的性能，从而提高对老龄飞机的可靠性检测效率。对于新飞机，由于新飞机基本上采用的是钛合金材料，钛合金对于外界环境的要求非常高，所以也对检测提出了更高的要求，而超声波检测目前是最合适新飞机的钛合金检测，相控阵技术可以既可以在检测的穿透性上实现普通超声波检测无法做到的有点，而且还可以灵敏度上可以大幅度得到提升。使用该技术可以在检测中覆盖的聚焦区域要远远大于普通超声波检测，所以对于相同声衰特性的材料，相控阵超声检测的使用效率是最高的。

总而言之，相控阵超声检测技术，是科学技术不断发展的产物，现代社会的不断发展，提高了其应用的必要性和必然性。相控阵超声检测技术的应用，不仅更新了传统检测方式的弊端和弱点，而且保证了数据的准确性，提高了检测的效率，无论是对医疗领域的发展还是工业领域的进步，都产生了巨大的影响。

作者：朱学耕 单位：装甲兵工程学院