超聲波探傷儀探頭

 超聲波探傷儀探頭主要由壓電晶片組成。探頭是實現電信號與聲訊號相互轉換的器件，是超聲波探傷儀裝置的重要組成部分。各個廠家生產的超聲波探傷儀所用的探頭是可以通用的，但是要注意探頭的接口問題。目前所用的，絕大多數是利用壓電效應原理制作的。

可發射及接收超聲波。探頭由于其結構的不同可分為直探頭（縱波）、斜探頭（橫波）、表面波探頭（表面波）、蘭姆波探頭（蘭姆波）、可變角探頭（縱波、橫波、表面波、蘭姆波）、雙探頭（一個探頭發射，另一個探頭接收）、聚焦探頭（將聲波聚集為一細束）、水浸探頭（可浸在液體中）以及其它探頭（如探高壓瓷瓶的S型或扁平探頭或探人體用的醫用探頭）等。

 直探頭也稱平探頭，可發射及接受縱波。直探頭主要由壓電晶片、阻尼塊（吸收塊）及保護膜組成。（1）壓電晶片 壓電晶片的厚度與超聲頻率成反比。例如鋯鈦酸鉛（PZT-5）的頻率厚度常數為1890千赫/毫米，晶片厚度為1毫米時，自然頻率為1.89兆赫，厚度為0.7毫米時，自然頻率約2.5兆赫。電壓晶片的直徑與擴散角成反比。電壓晶片兩面敷有銀層，作為導電的極板，晶片底面接地線，晶片上面接導線引至電路上。（2）保護膜 直探頭為避免晶片與工件直接接觸而磨損晶片，在晶片下粘合一層保護膜，有軟性保護和硬性保護兩種。軟性的可用塑料薄膜（厚約0.3毫米），與表面粗糙的工件接觸較好。硬性可用不銹鋼片或陶瓷片。保護膜的厚度為二分之一波長的整數倍，聲波穿透率zui大。厚度為四分之一波長的奇數倍時，穿透率zui小。晶片與保護膜粘合后，探頭的諧振頻率將降低。保護膜與晶片粘合時，粘合層應盡可能的薄，不得滲入空氣。粘合劑的配方為 618環氧樹脂：二乙烯三胺：鄰苯二甲酸二丁酯=100：8：10 粘合后加一定的壓力，放置24小時，再在60℃~80℃溫度下烘干4小時。（3）阻尼塊阻尼塊又名吸收塊，其作用為降低降低晶片的機械品質系數，吸收聲能量。如果沒有阻尼塊，電振蕩脈沖停止時，壓電晶片因慣性作用，仍繼續振動，加長了超聲波的脈沖寬度，使盲區增大，分辨力差。吸收塊的聲阻抗等于晶片的聲阻抗時，效果*，常用的吸收快配方如下鎢粉：環氧樹脂：二乙烯三胺（硬化劑）：鄰苯二甲酸二丁酯（增塑劑）=35克：10克：0.5克：1克 為使晶片和阻尼塊粘合良好，在灌澆前先用丙酮清洗晶片和晶片座表面，并加熱至60℃~80℃再行灌澆。環氧樹脂和鎢粉應充分混合均勻。灌澆后把探頭傾斜，使阻尼塊上表面傾斜20°左右，這樣可消除聲波在吸收塊上的發射，使熒光屏上雜波減少。

  斜探頭 超聲波探傷儀斜探頭可發射及接收橫波。斜探頭主要由壓電晶片、阻尼塊和斜楔塊組成。晶片產生縱波，經斜楔傾斜入射到被測工件中，轉換為橫波。斜楔為有機玻璃，被測工件為鋼，斜探頭的角度（即入射角）在28°~61°之間時，在鋼中可產生橫波。斜楔的形狀應使聲波在斜楔中傳播時不得返回晶片，以免出現雜波。直探頭在液體中傾斜入射工件時，也能產生橫波。

  表面探頭波 可發射和接收表面波。表面波探頭是斜探頭的一個特例。當入射角增大到某一角度，使在工件中橫波的折射角為90°時，在工件中可產生表面波，直探頭在液體中傾斜入射工件時，也能產生表面波

 聚焦探頭 可將超聲波聚集成一細束（線狀或點狀），在焦點處聲能集中，可提高探傷靈敏度及分辨力。聚焦探頭多用于液浸法自動化探傷。探頭發射縱波，但在液體中傾斜入射到工件時，由于入射角的不同，在工件中可產生橫波、表面波或蘭姆波，根據需要而定。超聲聚焦有二種方法：一種是將壓電晶片做成凹面，發射的聲波直接聚焦，另一種是用聲透鏡的方法將聲波聚焦。前者因燒結成型較困難且曲率半徑不易保證，目前多用后者。

   可變角探頭 可變角探頭可連續改變入射角，以產生縱波，橫波，表面波和蘭姆波。壓電晶片固定在半圓楔塊上，半圓楔快又置于大楔塊的圓洞內，空隙處注有油，以作導聲耦合劑。半圓楔塊轉動時，入射角即改變。
 

蘭姆波探頭 可發射和接收蘭姆波，也是斜探頭的一個特例。當入射角達到一定角度時，在工件中產生蘭姆波，直探頭在液體中傾斜入射工件時，也能產生蘭姆波。

  雙探頭 超聲波探傷儀雙探頭又稱組合探頭，兩塊壓電晶片裝在一個探頭架內，一個晶片發射，另一個接收。雙探頭發射及接收縱波，晶片下的延遲塊使聲波延遲一段時間后射入工件，這樣可探測近表面的缺陷并可提高分辨力。兩塊晶片有一傾角（一般約3°~18°），兩晶片聲場重合部分（陰影部分），是探傷靈敏度較高的部位。

水浸探頭 可在水中探傷，其結構與直探頭相似，只是探頭較長，以便浸在水中，保護膜也可去掉。

的作用一是將返回來的聲波轉換成電脈沖；二是控制超聲波的傳播方向和能量集中的程度,當改變探頭入射角或改變超聲波的擴散角時,可使聲波的主要能量按不同的角度射入介質內部或改變聲波的指向性,提高分辨率：三是實現波形轉換四是控制工作頻率,適用于不同的工作條件.用戶應根據實際情況選用不同的，讓更好的服務于超聲波探傷的質量控制。

 各種規格斜探頭一

各種規格斜探頭二

各種規格直探頭

各種規格雙晶探頭

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