ФР-преобразователи имеют самые разные формы, размеры, диапазон частот и количество элементов. Их общим отличием является пьезоэлектрический элемент, разделенный на некоторое количество сегментов.
Современные ФР-преобразователи для промышленного НК обычно изготавливаются из пьезокомпозитов, которые, в свою очередь, состоят из множества маленьких тонких сегментов пьезоэлектрической керамики, встроенных в матрицу из полимера. Несмотря на то, что процесс производства композитных преобразователей сложнее, их чувствительность, по сравнению с аналогичными пьезокерамическими преобразователями, больше на 10–30 дБ . Сегментное металлическое покрытие обеспечивает электрическое разделение элементов с целью их возбуждения независимо друг от друга. Этот сегментированный элемент вставляется в преобразователь с защитным слоем. В конструкцию преобразователя также входит демпфирующий материал, соединители кабеля и корпус.
На интерактивном изображении выше представлена конструкция ПЭП с линейной решеткой и прямоугольным основанием. Это одна из самых распространенных конфигураций ФР-ПЭП. Для лучшего управления лучом в поперечном сечении поверхности решетки могут быть расположены в виде матрицы; или в виде кольцевых решеток для сферической фокусировки образца.
Фазированные преобразователи имеют следующие параметры:
Частота: Ультразвуковой контроль обычно проводится в диапазоне частот от 2 до 10 МГц, поэтому большинство ФР-ПЭП будут функционировать в данном диапазоне частот. Доступны также преобразователи с более высокими или более низкими частотами. Как и в случае с традиционными преобразователями, проникающая способность ФР-преобразователей улучшается с понижением частоты. С повышением частоты улучшаются разрешение и фокальная резкость.
Количество элементов: Как правило, ФР-преобразователи имеют от 16 до 128 элементов. В некоторых преобразователях количество элементов может достигать 256. Чем больше элементов, тем лучше характеристики фокусировки и управления лучом и тем больше охват сканирования. В то же время увеличивается стоимость приборного оснащения. Каждый элемент возбуждается отдельно, но их импульсы формируют один фронт волны. Таким образом, размеры данных элементов рассматриваются как активное или управляемое направление.
Размер элементов: Чем меньше размер элемента, тем лучше способность управления лучом. Однако, в случае охвата большей площади потребуется большее количество элементов, что скажется на цене преобразователя.
Активная апертура:
Активная апертура - суммарная длина активной части фазированного ПЭП. Длина апертуры определяется следующим образом:
А=(n-1)*p+e, где
n - количество элементов в фазированном ПЭП;
p – расстояние между центрами двух соседних элементов;
e – ширина элемента (обычно e<λ/2).