Evolutionary Technique for Designing Optimized Arrays

Abstract

Many ultrasonic inspection applications in the industry could benefit from the use of phased array distributions specifically designed for them. Some common design requirements are: to adapt the shape of the array to that of the part to be inspected, to use large apertures for increasing lateral resolution, to find a layout of elements that avoids artifacts produced by lateral and/or grating lobes, to maintain the total number of independent elements (and the number of control channels) as low as possible to reduce complexity and cost of the inspection system. Recent advances in transducer technology have made possible to design and build arrays whit non-regular layout of elements. In this paper we propose to use Evolutionary Algorithms to find layouts of ultrasonic arrays (whether 1D or 2D array) that approach a set of specified beampattern characteristics using a low number of elements.

Optimización de aperturas mediante técnicas de algoritmos evolutivos

“…La gran resistencia de aislamiento en la dirección transversal de la cinta adhesiva utilizada y la baja deformación lateral de los ferroelectretos permiten conseguir un gran nivel de desacoplo entre los elementos del array sin tener que cortarlos y depositarlos por separado. En trabajos previos como [Ealo et al, 1996], [Villazon et al, 2009], [Villazon and Ibanez, 2010] se presentan prototipos de arrays 1-D fabricados con tecnología Emfit que nos sirvieron para adquirir experiencia y evaluar las características, comportamiento y limitaciones de los transductores phased array basados en ferroelectretos y construidos con la técnica descrita, y esa es la principal razón que nos ha llevado a elegir esta tecnología para construir los arrays optimizados con los que pretendemos demostrar la validez de la metodología de diseño propuesta.…”

“…Trabajos como [Ealo et al, 1996], [Villazon et al, 2009], [Villazon and Ibanez, 2010], presentan prototipos de arrays 1-D fabricados con tecnología Emfit. Estos fueron los primeros prototipos de phased array, que nos sirvieron para poder evaluar las características, comportamiento y limitaciones de utilización de los Ferroelectretos en transductores phased array.…”