超聲成像方法相控陣和S掃描成像

超聲波檢測儀中超聲相控陣技術(shù)是借鑒相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)的原理而發(fā)展起來的。在超聲檢測中，往往要進(jìn)行聲束掃描。常用的快速掃描方式有機(jī)械掃描和電子掃描。機(jī)械掃描又分為線掃描、扇形掃描、弧形掃描和圓周掃描等幾種形式，而電子掃描則也有線性和扇形掃描兩種形式。相控陣成像是通過控制換能器陣列中各陣元激勵（或接收）脈沖的時間延遲，改變由各陣元發(fā)射（或接收）聲波到達(dá)（或來自）物體內(nèi)某點(diǎn)時的相位關(guān)系，就可實(shí)現(xiàn)聚焦點(diǎn)和聲束方位的變化，從而可進(jìn)行掃描成像。

相控陣探頭的特點(diǎn)：壓電晶片不再是一個整體，而是由多個獨(dú)立小晶片單元組成的陣列，常見的有直線排列的線陣、環(huán)形排列的面陣探頭等。

相控陣儀器：與探頭陣列相對應(yīng)，儀器中用于發(fā)射和接收信號的電路是多通道的，每一個通道接一個陣元。根據(jù)所需發(fā)射的聲束特征，由儀器軟件計(jì)算各通道的相位（延遲）關(guān)系，并控制發(fā)射/接收移相控制器，從而形成所需的聲束和接收信號。

相控陣聲束偏轉(zhuǎn)和聲束聚焦原理：

為了實(shí)現(xiàn)聲束的偏轉(zhuǎn)，相當(dāng)于要使波陣面以一定的角度傾斜，也就是說，要使各陣元發(fā)出的聲波在與探頭成一定角度的平面上具有相同的相位，需要使個單元的激勵脈沖從左到右等間隔增加延遲時間，使得合成波陣面具有一個傾角，實(shí)現(xiàn)了聲束方向的偏移。通過改變延時間隔，可以調(diào)整聲束角度。

為了實(shí)現(xiàn)聲束的聚焦，則需要兩端陣元先激勵，逐漸向中間加大延時，使合成波陣面形成具有一定曲率的圓弧面，聲束指向曲面圓心。通過改變延時間隔，可以調(diào)整焦距長短。