Phased-Array-Prüfköpfe

Phased-Array-Prüfköpfe setzen sich im Prinzip aus einer Vielzal ein einzelnen Schwingern zusammen. Solche Phased-Array-Prüfköpfe werden deshalb auch als Gruppenstrahler bezeichnet. In einer Gruppe befinden sich bspw. 16, 32, 64 oder mehr Schwinger. Die einzelnen Schwinger können zeitlich getrennt angesteuert werden. Dies ermöglicht ein breites Anwendungsspektrum da hiermit die Sendecharakteristik gezielt beeinflusst werden kann. Grundlage hierfür bildet das Huygenssche Prinzip, welches besagt, dass die Einhüllende der einzelnen Ultraschallwellen die neue Wellenfront bilden.

Die Animationen unten zeigen verschiedene zeitliche Ansteuerungen. Werden die Arrays zeitlich nacheinander angesteuert, dann erhält man eine Winkelanschallung. Das Schallfeld kann auch während der Prüfung permanent geschwenkt werden. Der Fehler wird dann unter verschiedenen Winkeln sichtbar und lässt in begrenztem Umfang Aufschluss auf die Fehlergröße zu (auch Ungänze genannt). Dies ist in der Regel bei einfachen Prüfköpfen nicht ohne Weiteres möglich.

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Animation: Winkeleinschallung eines Phased-Array-Prüfkopfes

Des Weiteren kann durch geschickte Wahl der Ansteuerung eine Fokusierung der Ultraschallwellen auf einer bestimmten Tiefe erzielt werden. Die Fokusierung kann sich dabei auch zeitlich ändern, sodass diese permanent durch das Prüfstück wandert.

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Animation: Fokussierung eines Phased-Array-Prüfkopfes

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