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超聲波探傷中,超聲波的發(fā)射和接收都是通過探頭來實(shí)現(xiàn)的。超聲波探頭的種類很多,結(jié)構(gòu)型式也不一樣。探傷前應(yīng)根據(jù)被檢對象的形狀、衰減和技術(shù)要求來選擇探頭。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。
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、方向等條件來選擇探頭的型式,使聲束軸線盡量與缺陷垂直。縱波直探頭只能發(fā)射和接收縱波,束軸線垂直于探測面,主要用于探測與探測面平行的缺陷,如鍛件、鋼板中的夾層、折疊等缺陷。
橫波斜探頭是通過波形轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)橫波探傷的。主要用于探測與深測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工件表面缺陷,雙晶探頭用于探測工件近表面缺陷。聚焦探頭用于水浸探測管材或板材。
超聲波傳感器是利用超聲波的特性,研制而成的傳感器。超聲波是指頻率高于20kHz的機(jī)械波,由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(chǎn)生的,具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對液體、固體的穿透本領(lǐng)很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。
超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波,碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面。超聲波探頭主要由壓電晶片組成,既可以發(fā)射超聲波,也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測作用。它有許多不同的結(jié)構(gòu),可分直探頭、斜探頭、表面波探頭、蘭姆波探頭、雙探頭等。