超聲波探傷儀直斜雙晶單晶探頭探頭連線

1.一般來講，一個(gè)探頭殼體內(nèi)裝有兩個(gè)晶片的探頭我們稱之為雙晶探頭，又稱分割式探頭。由兩個(gè)縱波晶片組合成的雙晶探頭稱為縱波雙晶探頭，又稱雙晶直探頭；由兩個(gè)橫波晶片組成的雙晶探頭稱為橫波雙晶探頭，又稱雙晶斜探頭。

這兩種雙晶探頭中，雙晶直探頭的應(yīng)用較為廣泛，以下以雙晶直探頭為例重點(diǎn)探討雙晶直探頭的結(jié)構(gòu)和工作原理：

雙晶直探頭的兩個(gè)縱波晶片一個(gè)用于發(fā)射超聲，一個(gè)用于接收超聲（圖一）。發(fā)射壓電晶片大都采用發(fā)射性能好的鋯鈦酸鉛，接收壓電晶片大都采用接收性能好的硫酸鋰。區(qū)別于單晶探頭而言，雙晶探頭的發(fā)射靈敏度和接收靈敏度都更高。雙晶探頭的西晶片之間有一片吸聲性強(qiáng)、絕緣性好的隔聲層，它不僅用于克服發(fā)射聲束與反射聲束的相互干擾和阻塞，而且能使脈沖變窄、辨率提高、消除發(fā)射晶片和延遲塊之間的反射雜波進(jìn)入接收晶片，有效減少雜波。

由于雙晶探頭的發(fā)射部分和接收部分都帶有延遲塊，能使探傷盲區(qū)大幅減小，故雙晶探頭對(duì)表面缺陷的探傷十分有利。2、如何正確選擇雙晶探頭

a、探頭頻率的選擇

超聲的發(fā)射頻率在很大程度上決定了超聲波探傷的檢測(cè)能力。頻率高時(shí)，波長(zhǎng)短，聲束指向性好，擴(kuò)散角較小，能量集中，因而發(fā)現(xiàn)小缺陷的能力則比較強(qiáng)、分辨力好、缺陷定位準(zhǔn)確。但高頻率超聲在材料中衰減較大，穿透能力較差，反之亦然。

由于雙晶探頭適用于較薄工件的探傷，不需要較強(qiáng)的穿透力。因此可以采用較高頻率的探頭。對(duì)于鍛件，板材，棒材等晶粒細(xì)小的工件，可以采用5MHz的雙晶探頭（若被檢工件表面較粗糙，高頻超聲散射較大，不易射入，則容易出現(xiàn)林狀回波）。對(duì)于晶粒粗大，超聲散射嚴(yán)重的材料，如奧斯體不銹鋼和鑄造件等，頻率高時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)晶界引起的林狀回波，致使無法探傷，對(duì)于這一類材料，建議選用1MHz~2.5MHz的低頻率雙晶探頭。

b、晶片尺寸的選擇

從以上介紹的雙晶探頭的工作原理來看，雙晶探頭探傷主要取決于雙晶探頭的聲能集中區(qū)，跟晶片的大小沒有直接的關(guān)系。雙晶探頭的晶片大小，只與工件探測(cè)面積的大小有關(guān)，當(dāng)檢測(cè)面積大時(shí)，為了提高探傷效率，宜采用晶片尺寸較大的探頭，如?14mm,?20mm等。當(dāng)檢測(cè)面積較小，或者檢測(cè)面帶有一定曲率的情況下，為了減少耦合損失宜用晶片尺寸小的探頭。

c、焦距的選擇

雙晶探頭的兩個(gè)晶片都有一定的傾斜角度。發(fā)射聲束與接收聲束必然會(huì)產(chǎn)生相交，形成棱形的區(qū)域。

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