فناوری آرایه فازی یکی از جدیدترین دستاوردهای تکنولوژیک در آزمون های فراصوتی است. آرایه فازی به سیستم­های فراصوتی گفته می‌شود که می‌توانند به صورت الکترونیکی جهت‌دهی امواج را تغییر دهند. در این تکنولوژی، به جای استفاده از یک المان پیزوالکتریک، از شبکه­ ای از المان­های پیزوالکتریک مستقل از یکدیگر برای تشکیل موج فراصوتی استفاده می ­شود. این مجموعه المان هر کدام به صورت جداگانه به یک کانکتور متصل می شود و به وسیله یک پردازنده زمان روشن و خاموش شدن هر المان به صورت جداگانه کنترل می شود. هر کدام از این المان­ها می‌توانند به طور مستقل و جداگانه پالس فراصوتی ارسال و دریافت کند. استفاده از شبکه ای از المان های پیزوالکتریک امکان ایجاد تصاویر اسکن با کیفیت بالا برای ارزیابی طیف وسیعتری از مواد و قطعات مختلف و همچنین ارزیابی موقعیت ­هایی که دسترسی به آنها دشوار است را فراهم می ­کند.

کاربردهای پزشکی

در سیستم‌های تصویربرداری سونوگرافی فراصوتی، از آرایه‌های فازی برای اسکن الکترونیکی بدون نیاز به حرکت فیزیکی و تهیه تصاویر از عضو و ناحیه مورد نظر در درون بدن استفاده می شود. از این فناوری همچنین در روش­های نوین درمانی پزشکی مانند HIFU برای تمرکز انرژی موج فراصوتی در یک نقطه یا یک ناحیه خاص استفاده می شود.

کاربردهای صنعتی

 در آزمون های غیرمخرب از تراگذارهای آرایه فازی در آزمون­های فراصوتی برای تشخیص عیوب و ارزیابی قطعات استفاده می‌شود. این روش سرعت و دقت بالایی دارد و نیازی به حرکت دادن تراگذار در اطراف قطعه مورد آزمون نیست. بازرسی لوله ها و مخازن، بازرسی جوش و بازرسی قطعات کامپوزیتی نمونه هایی از کاربردهای فناوری فراصوتی آرایه فازی است.

عملکرد فناوری آرایه فازی

تولید پالس هر کدام از المان­های پیزوالکتریک در تراگذار آرایه فازی می‌توانند در زمان‌های دقیق و کنترل شده پالس‌های فراصوتی تولید و ارسال کنند.

کنترل پرتو با تغییر زمان بندی پالس‌ها، می‌توان جهت و زاویه پرتو فراصوتی را به صورت الکترونیکی تغییر داد. این قابلیت امکان اسکن سریع و دقیق محیط مورد ارزیابی را از زاویه­های مختلف فراهم می‌کند.

دریافت و تحلیل هر المان­های پیزوالکتریک علاوه بر تولید پالس، می تواند اکوهای برگشتی از ماده را نیز دریافت کند. این اکوها که به صورت داده های اطلاعات توسط دستگاه پردازش می شوند، تصاویری از اسکن ساختار داخلی ماده ایجاد می ­کنند.

قابلیت ها و مزیت های فناوری آرایه‌های فاز

تمرکزدهی موج فراصوتی امکان تمرکز موج در عمق و زاویه مطلوب برای افزایش دقت و کیفیت ارزیا

سرعت بالا امکان اسکن سریع و پوشش ناحیه های بزرگتری از ماده در مقایسه با روش‌های سنتی فراصوتی

انعطاف‌پذیری امکان تغییر زاویه موج و جهت پرتو فراصوتی بدون نیاز به حرکت فیزیکی تراگذار

دقت بالا ارائه تصاویر اسکن با کیفیت بالا از ساختار داخلی قطعه و عیوب احتمالی در کاربردهای صنعتی NDT