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超声波探头是产生超声波和接收其回波的一种传感器。超声波探头能够将电能转换成声能,也能将声能转换成电能。超声波探头作为组成超声波物位计的关键部件,它的性能直接影响着发射超声波的强度、接收的回波信号的强度、物位计量程。超声波探头的好坏直接决定着超声波物位计能否正常稳定地工作。
超声波探伤中,超声波的发射和接收都是通过探头来实现的。超声波探头的种类很多,结构型式也不一样。探伤前应根据被检对象的形状、衰减和技术要求来选择探头。超声波探头的选择包括探头型式、频率、晶片尺寸和斜探头K值的选择等。常用的超声波探头型式有纵波直探头、横波斜探头表面波探头、双晶探头、聚焦探头等。
一般根据工件的形状和可能出现缺陷的部位、方向等条件来选择探头的型式,使声束轴线尽量与缺陷垂直。超声纵波直探头只能发射和接收纵波,束轴线垂直于探测面,主要用于探测与探测面平行的缺陷,如锻件、钢板中的夹层、折叠等缺陷。
超声横波斜探头是通过波形转换来实现横波探伤的。主要用于探测与深测面垂直或成一定角的缺陷。如焊缝生中的未焊透、夹渣、未溶合等缺陷。表面超声波探头用于探测工件表面缺陷,双晶探头用于探测工件近表面缺陷。聚焦探头用于水浸探测管材或板材。
超声波探头频率的离低对探伤有较大的影响。频率高,灵敏度和分辨力高,指向性好,对探伤有利。但频率高,近场区长度大,衰减大,又对探伤不利。实际探伤中要全面分析考虑各方面的因索,合理选择频率。一般在保证探伤灵敏度的前提下尽可能选用较低的频率。