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超声相控阵是由若干个按一定规律排列的压电晶片组成的超声探头晶片的组合，然后按预定的延迟时间依次激励每个晶片。所有晶片发出的超声波形成一个完整的波前，可以有效地控制发射超声波束(波前)的形状和方向，实现超声波束的扫描、偏转和聚焦。
相控阵超声探测技术使用不同形状的多元素换能器来产生和接收超声波束。通过控制换能器阵列中各单元发射(或接收)脉冲的不同延迟时间，改变声波到达(或来自)物体某一点时的相位关系，实现焦点和波束方向的变化，从而实现超声波束的扫描、偏转和聚焦。然后，采用机械扫描和电子扫描相结合的方法实现图像成像，通常采用一维线阵探针。压电晶片排列成直线，聚焦声场为片状。它可以得到缺陷的二维图像，这在工业上得到了广泛的应用，顾名思义，阵列是排列在探针中的芯片的几何形状。相控阵探测器主要有三种阵列类型: 线阵、平面阵和圆阵。
超声相控阵探头大多采用线性阵列，因为线性阵列编程简单，成本明显低于其他阵列，采用相控阵探头检测焊缝时，不需要像普通单探头那样频繁地在焊缝两侧来回移动，而采用相控阵探头沿焊缝平行的长度方向扫描焊缝，以检测焊接接头的整体体积。扫描方式可以在装有阵列探针的机械扫描仪的帮助下沿精确定位轨迹滑动完成，也可以通过手动方式完成，可以实现检测效率很高的快速检测。
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