超(chāo)聲波探傷儀探頭的主(zhǔ)要作(zuò)用:一是將(jiāng)返回來(lái)的聲波轉換成電脈衝;二是控(kòng)製超聲波的傳播方(fāng)向和能量(liàng)集中的程度,當改變探頭入射角或改變(biàn)超聲波的擴散角時,可使聲波的主要能量按不同的角(jiǎo)度射入(rù)介(jiè)質內部或改變聲(shēng)波的指向(xiàng)性,提高分辨率;三是實現波形轉換(huàn);四是(shì)控製(zhì)工作頻率,適用於不同的工作條(tiáo)件(jiàn)。
超聲波探(tàn)傷儀探頭種類繁多,日常使用中常見的探頭種類有以下幾種:
1、超聲波直探頭
進行垂直探傷用的單晶片探頭,主要(yào)用(yòng)於縱波探傷(shāng)。直探頭由插座(zuò)、外(wài)殼、保護膜(mó)、壓電晶片、吸聲材料等組成,頭接觸麵為可更換(huàn)的軟膜,用於(yú)檢測(cè)表麵粗(cū)糙的工件。
2、超聲波斜探頭
進(jìn)行斜射探傷用的探頭,主要(yào)用於橫波(bō)探傷。斜探頭由斜塊、壓電晶片、吸聲材料、外(wài)殼(ké)、插座等組成,斜探頭的聲束與探頭表麵傾斜,因此可用於檢測直(zhí)聲束(shù)無(wú)法到達的部位、或者缺(quē)陷的方向與檢測(cè)麵之間存在夾角的區域。
3、超聲波小徑管探頭
單晶微型橫波斜探頭(tóu),用於小直徑薄壁管焊接接頭的檢驗。檢測標準參照電力行業標準DL/T8202002《管(guǎn)道(dào)焊接接頭超聲波(bō)檢(jiǎn)驗技術規程》,適合檢測管(guǎn)徑≥32mm、小於等於159mm,壁厚(hòu)≥4mm、小於14mm的小直徑薄壁管;也可適(shì)用於其他行業類似管道的檢測。探頭外形尺寸小(xiǎo),前沿距離≤5mm,始脈衝占寬≤1.5mm(相當於鋼中深度),分辨力大於等於20dB。根據(jù)被檢測管道(dào)外徑的不同,檢(jiǎn)測麵被加工成對應管徑的弧度。
4、超聲波表麵波探頭
用於發射和接收表麵(miàn)波的探頭。表麵波是沿工件(jiàn)表麵傳播的波,幅值隨表麵下的深度迅速減少,傳播速度(dù)是橫波的0.9倍,質點(diǎn)的振(zhèn)動軌跡為橢圓。表麵波探(tàn)頭在被檢(jiǎn)工(gōng)件的表麵和(hé)近表麵產(chǎn)生(shēng)表麵波。型號中列明的角度為有機玻璃斜塊的傾斜角(入射角)。
5、超聲波(bō)可拆式斜探頭
斜(xié)探頭的(de)一種特殊類型,將斜探頭分成斜塊、探頭芯兩個部分,使用時(shí)將兩者組(zǔ)合起來(lái)。常用的規格2.5P20的探頭芯、不同K值的斜塊(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0等等(děng))。接受定製其他規格的可拆式(shì)斜探頭。
6、超聲(shēng)波非金屬檢測用探頭(tóu)
用於檢測非金屬材料,如混凝土、木材、岩石等。成對使用,一發一收,工作方式為透射式。鋁合金外殼,頻率從12.5KHz到250KHz,連接到探(tàn)頭線的插座為Q9。
7、超聲波雙晶探頭(tóu)
裝有兩(liǎng)個晶片的探(tàn)頭,一個(gè)作為(wéi)發射器,另一個作為(wéi)接收器。又稱分割式探頭、或者(zhě)聯合雙探頭(tóu)。雙晶探頭主要由(yóu)插座、外殼、隔聲層、發射晶片、接收(shōu)晶片、延遲(chí)塊等(děng)組成,使用垂直的縱波聲束掃查工件。相對直探頭而言,雙晶直探頭具有更好的近表麵缺陷檢出能(néng)力;對於粗糙或者彎曲的檢(jiǎn)測麵,具有更(gèng)好的耦合效果。
8、超聲波水浸式探頭
用於半(bàn)自動或者(zhě)自動化探傷係統中。當探(tàn)頭發射的聲束(shù)軸線垂直於檢測麵時,縱波直聲(shēng)束掃查工(gōng)件;調節探頭聲束軸線與(yǔ)檢測麵成一定的夾角,聲束在水和工件這兩種介質的界麵折射,可在工件中產(chǎn)生傾斜的橫波聲束來掃查工件。將探頭晶片前麵的有機玻璃或者固化的環氧樹脂加工成一(yī)定弧度(球麵或者圓(yuán)柱麵(miàn)),可得到點聚焦或者線聚焦的水浸式探頭。
如何選擇超(chāo)聲波探傷儀探頭?下麵給出最(zuì)常用的超(chāo)聲波斜(xié)探頭的選擇方案可供參考:
斜探頭K值與角度的對應關係
編號 |
K值 |
對應角度 |
1 |
K1 |
對應45度 |
2 |
K1.5 |
對應56.3度 |
3 |
K2 |
對應63.4度 |
4 |
K2.5 |
對應68.2度 |
5 |
K3 |
對應71.6度 |
焊(hàn)縫探傷超聲波(bō)探頭的選擇方案
編號 |
被測工件厚度 |
選擇探頭和斜率 |
選擇(zé)探頭和斜率 |
1 |
4—5mm |
6×6 K3 |
不鏽鋼:1.25MHz
鑄鐵:0.5—2.5 MHz
普(pǔ)通鋼:5MHz |
2 |
6—8mm |
8×8 K3 |
3 |
9—10mm |
9×9 K3 |
4 |
11—12mm |
9×9 K2.5 |
5 |
13—16 mm |
9×9 K2 |
6 |
17—25 mm |
13×13 K2 |
7 |
26—30 mm |
13×13 K2.5 |
8 |
31—46 mm |
13×13 K1.5 |
9 |
47—120 mm |
13×13( K2—K1) |
10 |
121—400 mm |
18×18 ( K2—K1)
20×20 ( K2—K1) |
注:以上方案僅供參考,各企業可視具體情況稍作改動