Phased-Array-Geräte - Einführung
Die Phased-Array-Ultraschallprüfung ist eine Form der zerstörungsfreien Prüfung, bei der ein Sensor mit mehreren Elementen Impulse in verschiedenen Intervallen und in mehrere Richtungen gleichzeitig senden kann.
Phased-Array-Prüfgeräte
Wie andere Ultraschallprüfgeräte sind auch Phased-Array-Geräte in verschiedenen Modellen mit erhöhter Komplexität und Leistungsfähigkeit erhältlich. Die Modelle reichen von Basismodellen, die einfache Sektor- oder Linien-Scans mit Sensoren mit 16 Elementen ausführen, bis zu erweiterten Systemen mit mehreren Kanälen und erweiterter Analysesoftware, mit Sensoren bis zu 256 Elementen. Weitere Informationen finden Sie in unserem Sortiment unter Phased-Array-Geräte.
Was ist ein Phased-Array-Sensor?
Ein Phased-Array-Sensor ist ein Prüfkopf, der in einem einzigen Gehäuse mehrere Einzelelemente enthält. Diese Elemente werden in einer bestimmten Sequenz durchgetaktet. Ein Phased-Array-System basiert auf einem Schallkopf für konventionellen Ultraschall, der viele Einzelelemente enthält (normalerweise 16 bis 256), die in einem vorprogammierten Muster einzeln angeregt werden. Diese Sensoren können mit verschiedenen Vorlaufkeilen in Kontakt- oder in Tauchtechnik eingesetzt werden. Sie können quadratisch, rechteckig oder rund sein, die Prüfsequenzen liegen häufig zwischen 1 MHz und 10 MHz. Die folgenden Abschnitte dieses Tutorials enthalten weitere Informationen zu Phased-Array-Sensoren.
Was machen Phased-Arrays?
Bei Phased-Array-Systemen senden und empfangen die vielen in einem Sensor zusammengeschlossenen Elemente den Schallimpuls. Die Sendeimpulse der Elemente folgen einander, um die verschiedenen Schallbündelkomponenten zu einer einzigen Wellenfront zu kombinieren, die sich in der gewünschten Richtung ausbreitet. Auf die gleiche Weise kombiniert die Empfängerfunktion die eingehenden Impulse dieser vielen Elemente in einer einzigen Darstellung. Da mit der Phased-Array-Technologie Form und Richtung des Schallbündels geändert werden können, ist es möglich, mit einem einzigen Sensor viele verschiedene Ultraschallprofile zu erstellen. Diese Schallbündelsteuerung kann dann dynamisch für das elektronische Abtasten programmiert werden.
Daraus ergeben sich folgende Fähigkeiten:
- Softwareseitige Steuerung von Einschallwinkel, Fokusabstand und Größe des Fokuspunktes. Diese Parameter können dynamisch in jedem Prüfpunkt geändert werden, um den Einfallwinkel und den Störabstand für alle Geometrien des Prüfteils zu optimieren.
- Mit einem einzigen kleinen Sensor mit mehreren Elementen mit Vorlaufkeil kann mit verschiedenen Winkeln geprüft werden, wobei der Winkel gleichbleibend sein kann oder mehrere Winkel durchlaufen werden.
- Diese Fähigkeit bietet eine hohe Flexibilität für die Prüfung komplexer Geometrien und Prüfungen, bei denen die Form des Prüfteils den Zugang begrenzt.
- Das Multiplexing von vielen Elementen ermöglicht eine bewegungslose Hochgeschwindigkeitsprüfung von einer einzigen Sensorposition aus. Mehr als ein Scan kann mit verschiedenen Winkeln von einer einzigen Prüfstelle aus ausgeführt werden.