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?超聲探傷時(shí)應(yīng)如何選擇超聲波探頭

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?超聲探傷時(shí)應(yīng)如何選擇超聲波探頭

發(fā)布日期:2019-05-10 作者:超聲波探頭 點(diǎn)擊:

    超聲探傷時(shí)應(yīng)如何選擇超聲波探頭?

    超聲波探傷中,超聲波的發(fā)射和接收都是通過(guò)探頭來(lái)實(shí)現(xiàn)的。超聲波探頭的種類(lèi)很多,結(jié)構(gòu)型式也不一樣。探傷前應(yīng)根據(jù)被檢對(duì)象的形狀、衰減和技術(shù)要求來(lái)選擇探頭。探頭的選擇包括探頭型式、頻率、晶片尺寸和斜探頭K值的選擇等。

       1、探頭型式的選擇

    常用的探頭型式有縱波直探頭、橫波斜探頭表面波探頭、雙晶探頭、聚焦探頭等。一般根據(jù)工件的形狀和可能出現(xiàn)缺陷的部位、方向等條件來(lái)選擇探頭的型式,使聲束軸線(xiàn)盡量與缺陷垂直。縱波直探頭只能發(fā)射和接收縱波,束軸線(xiàn)垂直于探測(cè)面,主要用于探測(cè)與探測(cè)面平行的缺陷,如鍛件、鋼板中的夾層、折疊等缺陷。橫波斜探頭是通過(guò)波形轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)橫波探傷的。主要用于探測(cè)與深測(cè)面垂直或成一定角的缺陷。如焊縫生中的未焊透、夾渣、未溶合等缺陷。表面波探頭用于探測(cè)工件表面缺陷,雙晶探頭用于探測(cè)工件近表面缺陷。聚焦探頭用于水浸探測(cè)管材或板材。

       2、探頭頻率的選擇

超聲波探頭

    超聲波探頭探傷頻率在O.510MHz之間,選擇范圍大。一般選擇頻率時(shí)應(yīng)考慮的因素:由于波的繞射,使超聲波探傷靈敏度約為,因此提高頻率,有利于發(fā)現(xiàn)更小的缺陷;頻率高,脈沖寬度小,分辨力高,有利于區(qū)分相鄰缺陷;頻率高,波長(zhǎng)短,則半擴(kuò)散角小,聲束指向性好,能量集中,有利于發(fā)現(xiàn)缺陷并對(duì)缺陷定位;頻率高,波長(zhǎng)短,近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度大,對(duì)探傷不利;頻率增加,衰減急劇增加。由分析可知,頻率的離低對(duì)探傷有較大的影響。頻率高,靈敏度和分辨力高,指向性好,對(duì)探傷有利。但頻率高,近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度大,衰減大,又對(duì)探傷不利。實(shí)際探傷中要全面分析考慮各方面的因索,合理選擇頻率。一般在保證探傷靈敏度的前提下盡可能選用較低的頻率。對(duì)于晶粒較細(xì)的鍛件、軋制件和焊接件等,一般選用較高的頻率,長(zhǎng)用2.55.0MHz。對(duì)晶粒較粗大的鑄件、奧氏體鋼等宜選用較低的頻率,常用O.52.5MHz。如果頻率過(guò)高,就會(huì)引起嚴(yán)重衰減,示波屏上出現(xiàn)林狀回波,信噪比下降,甚至無(wú)法探傷。

       3、探頭晶片尺寸的選擇中科樸道超聲波探傷儀

超聲波探頭

    超聲波探頭圓晶片尺寸一般為φ10~φ30mm,晶片大小對(duì)探傷也有一定的影響,選擇晶片尺寸時(shí)要考慮的因素:晶片尺寸增加,半擴(kuò)散角減少,波束指向性變好,超聲波能量集中,對(duì)探傷有利;N=等可知,晶片尺寸增加,近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度迅速增加,對(duì)探傷不利;晶片尺寸大,輻射的超聲波能量大,探頭未擴(kuò)散區(qū)掃查范圍大,遠(yuǎn)距離掃查范圍相對(duì)變小,發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)距離缺陷能力增強(qiáng)。實(shí)際探傷中,探傷面積范圍大的工件時(shí),為了提高探傷效率宜選用大晶片探頭。探傷厚度大的工件時(shí),為了有效地發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的缺陷宜選用大晶片探頭。探傷小型工件時(shí),為了提高缺陷定位定量精度宜選用小晶片探頭。探傷表面不太平整,曲率較大的工件時(shí),為了減少耦合損失宜選用小晶片探頭。

       4、橫渡斜探頭K值的選擇

    在橫波探傷中,探頭的K值對(duì)探傷靈敏度、聲束軸線(xiàn)的方向,一次波的聲程(入射點(diǎn)至底面反射點(diǎn)的距離)有較大的影響。在實(shí)際探傷中,當(dāng)工件厚度較小時(shí),應(yīng)選用較大的K值,以便增加一次波的聲程,避免近場(chǎng)區(qū)探傷。當(dāng)工件厚度較大時(shí),應(yīng)選用較小的K值。

超聲波探頭

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