Technologische vooruitgang in phased array ultrasone techniek voor niet-destructief onderzoek

In de moderne industrie en geneeskunde speelt NDT een cruciale rol bij het evalueren van de eigenschappen van materialen, de structurele integriteit,en mogelijke gebreken zonder de functionaliteit van de geteste objecten in gevaar te brengenOnder de opkomende NDT-technologieën is fasearray-ultrasoon (PAUT) uitgegroeid tot een baanbrekende methode die ongekende mogelijkheden biedt.

De innovatie van de PAUT ligt in de elektronische controle van de ultrasoonstraalvorming, het sturen en het scherpstellen.PAUT maakt gebruik van een reeks ultrasone elementen die afzonderlijk signalen kunnen verzenden en ontvangen.

Ultrasone golven (frequenties hoger dan 20 kHz) doordringen verschillende materialen, waarbij reflectie en breking op materiële interfaces plaatsvinden.Piezo-elektrische omvormers die elektrische signalen omzetten in ultrasone golven en omgekeerd.

De technologie functioneert als een "elektronische lens", die golfinterferentiepatronen manipuleert door nauwkeurig getimede elementactivatie.terwijl destructieve interferentie ongewenste signalen minimaliseert.

• Elementen:Hogere cijfers verbeteren de straalkontrole en de beeldkwaliteit
• Elementenopstelling:Bepalen van de maximale stuurhoeken van het licht
• Frequentie:Balanceert resolutie tegen penetratie diepte

Elektronisch straalsturing elimineert mechanische sondebewegingen, waardoor:

• Meerhoekige inspecties zonder verplaatsing van de sonde
• Dynamisch scherpstellen op verschillende dieptes
• Scannen van complexe onderdelen

PAUT genereert uitgebreide beeldvormen:

• A-scans (amplitude versus tijd)
• B-scans (aanzicht van de doorsnede)
• C-scans (planar projecties)
• S-scans (sectorale scans)

Revolutionaire procedures in:

• Cardiologie (klepbeoordelingen, myocardiale beeldvorming)
• Vasculaire onderzoeken (detectie van trombussen, stroomanalyse)
• Oncologie (karakterisering van de tumor)

Critische implementaties zijn onder meer:

• Inspecties van samengestelde lucht- en ruimtevaartproducten
• Bewaking van de integriteit van het spoor
• Beoordelingen van drukvaten

De huidige beperkingen zijn:

• Verwerkingsbehoeften van meerkanaalsystemen
• Snelheidsbeperkingen bij inspecties met hoge resolutie
• Kosten van de uitrusting ten opzichte van conventionele UT

De opkomende innovaties richten zich op:

• Verzameling van gegevens via Full Matrix Capture (FMC)
• Totalen scherpstelmethode (TFM) beeldreconstructie
• AI-geassisteerde foutherkenning
• met een vermogen van niet meer dan 50 W

PAUT is een paradigmaverschuiving in niet-destructieve evaluatie, waarbij elektronische straalcontrole gecombineerd wordt met geavanceerde beeldvorming.Fase-array-systemen zullen de kwaliteitsborging in de industriële en medische sectoren blijven veranderen.