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探伤设备资料

超声波探伤仪各种探头介绍

2020-07-22

超声波检测按探头数目分类

1.单探头法:使用一个探头兼作发射和接收超声波的检测方法。

2.双探头法:使用两个探头(一个发射,一个接收)进行检测的方法。

3.多探头法:使用两个以上的探头组合在一起进行检测的方法,通常与多通道仪器和自动扫查装置配合。


超声波探头.jpg

超声波各种类型探头


超声波直探头

直探头也称平探头,可发射及接受纵波。直探头主要由压电晶片、阻尼块(吸收块)及保护膜组成。

(1)压电晶片:压电晶片的厚度与超声频率成反比。例如锆钛酸铅(PZT-5)的频率厚度常数为1890千赫/毫米,晶片厚度为1毫米时,自然频率为1.89兆赫,厚度为0.7毫米时,自然频率约2.5兆赫。电压晶片的直径与扩散角成反比。电压晶片两面敷有银层,作为导电的极板,晶片底面接地线,晶片上面接导线引至电路上。

(2)保护膜:直探头为避免晶片与工件直接接触而磨损晶片,在晶片下粘合一层保护膜,有软性保护和硬性保护两种。软性的可用塑料薄膜(厚约0.3毫米),与表面粗糙的工件接触较好。硬性可用不锈钢片或陶瓷片。

(3)阻尼块:阻尼块又名吸收块,其作用为降低晶片的机械品质系数,吸收声能量。如果没有阻尼块,电振荡脉冲停止时,压电晶片因惯性作用,仍继续振动,加长了超声波的脉冲宽度,使盲区增大,分辨力差。吸收块的声阻抗等于晶片的声阻抗时,效果好。


超声波斜探头

超声波探伤仪斜探头可发射及接收横波。斜探头主要由压电晶片、阻尼块和斜楔块组成。晶片产生纵波,经斜楔倾斜入射到被测工件中,转换为横波。斜楔为有机玻璃,被测工件为钢,斜探头的角度(即入射角)在28°~61°之间时,在钢中可产生横波。斜楔的形状应使声波在斜楔中传播时不得返回晶片,以免出现杂波。直探头在液体中倾斜入射工件时,也能产生横波。


超声波双探头

超声波探伤仪双探头又称组合探头,两块压电晶片装在一个探头架内,一个晶片发射,另一个接收。双探头发射及接收纵波,晶片下的延迟块使声波延迟一段时间后射入工件,这样可探测近表面的缺陷并可提高分辨力。两块晶片有一倾角(一般约3°~18°),两晶片声场重合部分(阴影部分),是探伤灵敏度较高的部位。


超声波水浸探头

可在水中探伤使用,其结构与直探头相似,只是探头较长,以便浸在水中,保护膜也可去掉。


超声波聚焦探头

可将超声波聚集成一细束(线状或点状),在焦点处声能集中,可提高探伤灵敏度及分辨力。聚焦探头多用于液浸法自动化探伤。探头发射纵波,但在液体中倾斜入射到工件时,由于入射角的不同,在工件中可产生横波、表面波或兰姆波,根据需要而定。超声聚焦有二种方法:一种是将压电晶片做成凹面,发射的声波直接聚焦,另一种是用声透镜的方法将声波聚焦。前者因烧结成型较困难且曲率半径不易保证,目前多用后者。

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