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原文传递一种用于管内无损检测的自聚焦相控阵超声检测探头

专利名称：	一种用于管内无损检测的自聚焦相控阵超声检测探头
摘要：	本发明实施例提供一种用于管内无损检测的自聚焦相控阵超声检测探头，包括：多通道同轴电缆、探头壳体和换能器，多通道同轴电缆用于传输信号；换能器用于根据激励信号驱动预设个数的自聚焦阵元以不同时序发射超声波，在待检测管子的周向和轴向上均形成聚焦声束，并接收反射的回波信号，将回波信号转换为电信号，以对所述待检测管子进行成像与检测。本发明实施例提供的一种用于管内无损检测的自聚焦相控阵超声检测探头，由于超声波在管壁周向和轴向上同时形成狭窄、聚焦的聚焦超声波束，能量比较集中，对管子内部的缺陷较敏感，有较高的灵敏度，解决了目前国内还没有成熟的专门针对管内检查的高灵敏度、高分辨率的相控阵超声检测探头的问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	清华大学
发明人：	席泽;雒晓卫;王贤刚
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910718214.5
公开号：	CN110487912A
代理机构：	北京路浩知识产权代理有限公司
代理人：	苗晓静
分类号：	G01N29/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	100084 北京市海淀区清华园北京100084-82信箱
主权项：	1.一种用于管内无损检测的自聚焦相控阵超声检测探头，其特征在于，包括：多通道同轴电缆、探头壳体和换能器，其中，所述换能器贴装在所述探头壳体外表面，且所述换能器一端与所述多通道同轴电缆连接，所述换能器由多个自聚焦阵元按照预设规则排列组成；所述多通道同轴电缆用于传输激励电信号；所述换能器用于根据所述激励电信号驱动预设个数的自聚焦阵元以不同时序发射超声波，在待检测管子的周向和轴向两个方向上均形成聚焦超声波束，并接收所述待检测管子反射的超声回波信号，将所述超声回波信号转换为回波电信号；所述多通道同轴电缆接收所述回波电信号，以使得根据所述回波电信号对所述待检测管子进行成像和检测。 2.根据权利要求1所述探头，其特征在于，还包括：凸缘，所述凸缘位于所述探头壳体的一端，用于保护所述换能器，减小磨损。 3.根据权利要求1所述探头，其特征在于，所述多通道同轴电缆包括若干微同轴电缆，每一微同轴电缆分别与每一自聚焦阵元连接，相应地，所述激励电信号包括所述预设个数的激励子信号；对于当前激励电信号，获取所述预设个数当前微同轴电缆，对于任一当前微同轴电缆，所述任一当前微同轴电缆传输一个激励子信号，对于与所述任一当前微同轴电缆连接的当前自聚焦阵元，所述任一当前微同轴电缆连接的当前自聚焦阵元在所述激励子信号的驱动下发射超声波，所述任一当前微同轴电缆连接的当前自聚焦阵元发射的超声波在所述待检测管子的轴向上聚焦，形成轴向聚焦超声波束；所有的当前自聚焦阵元以不同时序发射的超声波在所述待检测管子的周向上聚焦，形成周向聚焦超声波束。 4.根据权利要求3所述探头，其特征在于，所有自聚焦阵元沿周向360度均匀布置在所述探头壳体外表面。 5.根据权利要求3所述探头，其特征在于，对于所述当前激励电信号，所述当前激励电信号对应的当前自聚焦阵元编号为ni～nj，对于所述当前激励电信号的下一次激励电信号，下一次激励电信号对应的自聚焦阵元编号为ni+1～nj+1，其中，所有的自聚焦阵元按照顺时针或逆时针的方向依次编号。 6.根据权利要求3所述探头，其特征在于，所述每一微同轴电缆分别与每一自聚焦阵元连接，具体为：每一微同轴电缆与每一自聚焦阵元焊接。 7.根据权利要求1所述探头，其特征在于，所有自聚焦阵元的个数大于或等于4，所述预设个数不大于所有自聚焦阵元总数的1/6。 8.根据权利要求1所述探头，其特征在于，所述探头外形上的最大长度小于所述待检测管子最小曲率半径，使所述探头顺利通过所述待检测管子的弯道。 9.根据权利要求1所述探头，其特征在于，所述探头的发射中心频率为0.5MHz-15MHz，带宽为50％-100％。 10.根据权利要求1所述探头，其特征在于：所述探头与所述多通道同轴电缆具有防水能力和承压能力。
所属类别：	发明专利