超声相控阵检测技术作为先进的无损检测方法现已逐渐应用在石油化工、船舶、特种设备等行业。延迟法则的使用是相控阵检测时的主要特点,由于阵列探头的结构特点,在使用相控聚焦或偏转时,很有可能产生栅瓣声束。文中介绍了栅瓣的产生原因,并阐述了偏转角度、阵元数量、阵元间距、相控聚焦等对栅瓣的影响,总结了栅瓣的去除方法。

相控阵是解决声聚焦的重要方法之一，而相控阵的参数影响着阵列的指向性。文中以矩形相控阵为模型基础，通过改变结构参数，观察指向性函数的变化，得到通用结论，对以后相控阵列的设计具有现实的意义。

本文设计了一种基于DSP＋FPGA的超声波相控阵检测系统，较为详细的介绍了该硬件系统的设计和软件编程方法，主要介绍了系统主控硬件的结构以及软件控制系统的数据流向。

使用带有斜楔的60晶片线型阵列换能器,以扇扫成像方式,对孔径为8~30 mm范围内,焦距分别为30 mm、40 mm、60 mm、80 mm时相控阵系统的横向分辨力进行了实验测定。研究发现：焦距一定时,随线阵换能器孔径的增大,系统的横向分辨力提高;孔径一定时,随焦距增加,系统横向分辨力降低;焦距和换能器孔径对相控阵成像分辨力影响显著。实测结果与理论分析以及已有文献的数值模拟结果具有良好的一致性。研究结果对于相控阵超声检测的工程应用具有重要参考价值。

实现基于二维阵列的三维成像会遇到阵元多、通道数多、系统复杂、回波信号弱等困难。从阵元排列的设计着手，分析了时间一空间信号在离散有限长窗函数下的特征，推导出阵列设计的一般准则；依据此准则，根据脉冲回波场理论，在计算机模拟的基础上设计了8×8二维阵列；并利用该阵列实现了相控阵三维体数据的扫描和显示。扫描试验所得人工缺陷的三维图像呈现出良好的轮廓和走向等信息。

文章考虑了阵元宽度对主瓣半功率点宽度的影响,并与忽略阵元宽度的线列阵的情况进行了比较.结果表明阵元宽度对主瓣半功率点宽度的影响非常有限,而且不同的阵元宽度造成的半功率点宽度之间的差异也很小.因此,在简化的情况下,可以用均匀的线列阵来取代实际相控阵进行计算.

基于超声相控阵原理，研制了用于无损检测的实时检测系统，提出了超声相控阵检测系统的有效结构，该结构由一块主板、一块主控板和八块超声触发／接收板组成．通用串行总线（USB）的应用，提高了数据传输速率，简化了硬件接口复杂度．实验结果表明，该系统满足无损检测的需要．

简述超声相控阵检测技术的发展、原理、特点及相控阵换能器的分类.介绍国外超声相控阵检测成像技术在焊缝和火车轮轴检测方面的应用.超声相控阵检测技术较常规超声波检测具有高速、高效、适合复杂结构件以及能实时成像等优点,在压力容器、核电站和海洋平台结构等工业无损检测领域具有良好的应用前景.

介绍了相控阵技术和工业CT技术的优点,说明了相控阵探伤原理和工业CT成像原理。通过对轴承常见内部缺陷进行相控阵图像采集与分析,并与工业CT图像对比,总结了内部缺陷相控阵图像特征。结果表明：运用相控阵技术可直观显示轴承内部缺陷形貌,为快速、准确判断轴承零件的内部缺陷性质提供了良好基础。

采用超声相控阵检测和射线检测对带有不同缺陷的小径管环焊缝进行检测试验,并对检测结果进行对比分析,以检验超声相控阵检测对小径管环焊缝的检出能力。研究表明：相控阵超声检测较射线检测具有更直观、检测速度快、缺陷定位准确等优势。