超聲波探傷儀探頭的工作原理、性能及結構

超聲波的發(fā)射和接收是通過(guò)探頭來(lái)實(shí)現的。下面我們主要介紹超聲波探傷儀探頭的工作原理、主要性能及其結構。
1. 壓電效應
某些晶體材料在交變拉壓應作用下,產(chǎn)生交變電場(chǎng)的效應稱(chēng)為正壓電效應。反之當晶體材料在交變電場(chǎng)作用下,產(chǎn)生伸縮變形的效應稱(chēng)為逆壓電效應。正、逆壓電效應統稱(chēng)為壓電效應。
超聲波探頭中的壓電晶片具有壓電效應,當高頻電脈沖激勵壓電晶片時(shí),發(fā)生逆壓電效應,將電能轉換為聲能(機械能),探頭發(fā)射超聲波。當探頭接收超聲波時(shí),發(fā)生正壓電效應,將聲能轉換為電能。不難看出超聲波探頭在工作時(shí)實(shí)現了電能和聲能的相互轉換,因此常把超聲波探傷儀探頭叫做換能器。
2. 超聲波探傷儀的探頭的種類(lèi)和結構
直探頭用于發(fā)射和接收縱波,主要用于探測與探測面平行的缺陷,如板材、鍛件探傷等。
斜探頭可分為縱波斜探頭、橫波斜探頭和表層波斜探頭,常用的是橫波斜探頭。橫波斜探頭主要用于探測與探測面垂直或成一定角度的缺陷,如焊縫、汽輪機葉輪等。
當斜探頭的入射角大于或等于**臨界角時(shí),在工件中產(chǎn)生表層波,表層波探頭用于探測表層或近表層缺陷。
雙晶探頭有兩塊壓電晶片,一塊用于發(fā)射超聲波,另一塊用于接收超聲波。根據入射角不同,分為雙晶縱波探頭和雙晶橫波探頭。
雙晶探頭具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)靈敏度高;(2)雜波少盲區??;(3)工件中近場(chǎng)區長(cháng)度??;(4)探測范圍可調。
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