相控阵声束焦距及换能器孔径综合优化的实验研究

摘要

相控阵声束的聚焦受换能器频率、孔径、阵元尺寸、焦距以及扫查角度等诸多参数的影响，且各参数之间具有复杂的相互关联和制约关系。本文基于相控阵超声声束形成及聚焦原理，采用60阵元线型阵列换能器，通过实验方式研究了声束聚焦对成像质量的影响。在焦距为5mm～80mm和换能器孔径为5mm～30mm的范围内，分别测定了两参数匹配方式不同时，DB-H1标准试块上φ3横通孔的A扫描回波幅度。通过分析二者的最佳匹配方式证明了参数优化的必要性，研究结果对相控阵超声检测的工程应用具有重要参考价值。