超聲波探傷儀探頭的主要作用:一是將返回來的聲波轉(zhuǎn)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(dāng)改變探頭入射角或改變超聲波的擴(kuò)散角時(shí),可使聲波的主要能量按不同的角度射入介質(zhì)內(nèi)部或改變聲波的指向性,提分辨率,;三是實(shí)現(xiàn)波形轉(zhuǎn)換,;四是控制工作頻率,適用于不同的工作條件。
超聲波探傷儀探頭種類繁多,,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(jìn)行垂直探傷用的單晶片探頭,主要用于縱波探傷,。直探頭由插座,、外殼、保護(hù)膜,、壓電晶片,、吸聲材料等組成,頭接觸面為可換的軟膜,用于檢測(cè)表面粗糙的工件,。
2、超聲波斜探頭
進(jìn)行斜射探傷用的探頭,,主要用于橫波探傷,。斜探頭由斜塊、壓電晶片,、吸聲材料,、外殼、插座等組成,,斜探頭的聲束與探頭表面傾斜,,因此可用于檢測(cè)直聲束無法到達(dá)的部位、或者缺陷的方向與檢測(cè)面之間存在夾角的區(qū)域,。
3,、超聲波小徑管探頭
單晶微型橫波斜探頭,用于小直徑薄壁管焊接接頭的檢驗(yàn),。檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)參照電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T8202002《管道焊接接頭超聲波檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程》,,適合檢測(cè)管徑≥32mm、小于等于159mm,,壁厚≥4mm,、小于14mm的小直徑薄壁管;也可適用于其他行業(yè)類似管道的檢測(cè),。探頭外形尺寸小,前沿距離≤5mm,,始脈沖占寬≤1.5mm(相當(dāng)于鋼中深度),分辨力大于等于20dB,。根據(jù)被檢測(cè)管道外徑的不同,,檢測(cè)面被加工成對(duì)應(yīng)管徑的弧度。
4,、超聲波表面波探頭
用于發(fā)射和接收表面波的探頭,。表面波是沿工件表面?zhèn)鞑サ牟ǎ惦S表面下的深度迅速減少,,傳播速度是橫波的0.9倍,,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)軌跡為橢圓。表面波探頭在被檢工件的表面和近表面產(chǎn)生表面波,。型號(hào)中列明的角度為有機(jī)玻璃斜塊的傾斜角(入射角),。
5、超聲波可拆式斜探頭
斜探頭的一種特殊類型,,將斜探頭分成斜塊,、探頭芯兩個(gè)部分,使用時(shí)將兩者組合起來。常用的規(guī)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)。接受定制其他規(guī)格的可拆式斜探頭,。
6,、超聲波非金屬檢測(cè)用探頭
用于檢測(cè)非金屬材料,如混凝土,、木材,、巖石等。成對(duì)使用,,一發(fā)一收,,工作方式為透射式。鋁合金外殼,,頻率從12.5KHz到250KHz,,連接到探頭線的插座為Q9。
7,、超聲波雙晶探頭
裝有兩個(gè)晶片的探頭,,一個(gè)作為發(fā)射器,另一個(gè)作為接收器,。又稱分割式探頭,、或者聯(lián)合雙探頭。雙晶探頭主要由插座,、外殼,、隔聲層、發(fā)射晶片,、接收晶片,、延遲塊等組成,使用垂直的縱波聲束掃查工件,。相對(duì)直探頭而言,,雙晶直探頭具有好的近表面缺陷檢出能力;對(duì)于粗糙或者彎曲的檢測(cè)面,,具有好的耦合效果,。
8、超聲波水浸式探頭
用于半自動(dòng)或者自動(dòng)化探傷系統(tǒng)中,。當(dāng)探頭發(fā)射的聲束軸線垂直于檢測(cè)面時(shí),,縱波直聲束掃查工件,;調(diào)節(jié)探頭聲束軸線與檢測(cè)面成一定的夾角,聲束在水和工件這兩種介質(zhì)的界面折射,,可在工件中產(chǎn)生傾斜的橫波聲束來掃查工件,。將探頭晶片前面的有機(jī)玻璃或者固化的環(huán)氧樹脂加工成一定弧度(球面或者圓柱面),可得到點(diǎn)聚焦或者線聚焦的水浸式探頭,。
如何選擇超聲波探傷儀探頭,?下面給出常用的超聲波斜探頭的選擇方案可供參考:
斜探頭K值與角度的對(duì)應(yīng)關(guān)系
編號(hào) | K值 | 對(duì)應(yīng)角度 |
1 | K1 | 對(duì)應(yīng)45度 |
2 | K1.5 | 對(duì)應(yīng)56.3度 |
3 | K2 | 對(duì)應(yīng)63.4度 |
4 | K2.5 | 對(duì)應(yīng)68.2度 |
5 | K3 | 對(duì)應(yīng)71.6度 |
焊縫探傷超聲波探頭的選擇方案
編號(hào) | 被測(cè)工件厚度 | 選擇探頭和斜率 | 選擇探頭和斜率 |
1 | 4—5mm | 6×6 K3 |
不銹鋼:1.25MHz 鑄鐵:0.5—2.5 MHz 普通鋼: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(yè)可視具體情況稍作改動(dòng)