超聲波探頭及其選擇

石家莊飛泰檢測(cè)儀器有限公司是一家集無(wú)損探傷檢測(cè)設(shè)備及系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售為一體的高科技企業(yè)，我公司研發(fā)生產(chǎn)的超聲波自動(dòng)探傷設(shè)備全部通過(guò)國(guó)家檢測(cè)中心的認(rèn)證，其中近十余項(xiàng)達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。在超聲波智能在線檢測(cè)的關(guān)鍵核心技術(shù)上取得突破，取得了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國(guó)內(nèi)先進(jìn)的科技成果，形成超聲系列化成套裝備，目前產(chǎn)品達(dá)到或高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，掌握先進(jìn)技術(shù)水平。

超聲波檢測(cè)中用來(lái)制作超聲波探頭的材料主要有：石英（SiO2)、硫酸鋰（Li2SO4)、碘酸鋰（LilO3)、鈦酸鋇（BaTiO3)、鈦酸鉛（PbTiO3)等。

超聲波檢測(cè)使用的探頭的種類(lèi)很多，根據(jù)波形不同分為縱波探頭、橫波探頭、表面波、板波探頭等。根據(jù)耦合方式分為接觸式探頭和液（水）浸探頭。根據(jù)波束分為聚焦探頭與非聚焦探頭。根據(jù)晶片數(shù)不同分為單晶探頭、雙晶探頭等。

超聲波探頭的類(lèi)型很多，性能各異，因此根據(jù)超聲波探傷對(duì)象的形狀、對(duì)超聲波的衰減和技術(shù)要求合理選用探頭，是保證探傷結(jié)果正確可靠的基礎(chǔ)。對(duì)超聲波探頭的選擇包括探頭型式、探頭頻率、探頭晶片尺寸等。

探頭型式的選擇：根據(jù)工件的形狀和可能出現(xiàn)缺陷的部位、方向等條件來(lái)選擇探頭的型式，盡量使超聲波聲束軸線與缺陷垂直。直探頭只能發(fā)射和接收縱波，波束軸線垂直于探傷面，主要用于探測(cè)與探測(cè)面平行的缺陷，如鍛件、鋼板中的夾層、折疊等缺陷。斜探頭是通過(guò)波型轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)橫波探傷的。主要用于探測(cè)與探測(cè)面垂直或成一定角度的缺陷，如焊縫中的未焊透、夾渣、未熔合、氣孔等缺陷。表面波探頭用于探測(cè)工件表面缺陷，雙晶探頭用于探測(cè)工件近表面缺陷，聚焦探頭多用于水浸探測(cè)管材或板材。

探頭頻率的選擇：頻率對(duì)超聲波探傷影響較大。頻率高，探傷靈敏度和分辨率高，波束指向性好，對(duì)探傷有利。但是頻率高，近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)，介質(zhì)衰減大，對(duì)探傷不利。一般說(shuō)來(lái)，在滿足探傷靈敏度要求的前提下，盡可能選取頻率較低的探頭。

探頭晶片尺寸的選擇：探頭晶片的形狀一般為圓形和方形。探頭的晶片尺寸區(qū)掃查范圍大，遠(yuǎn)距離掃查范圍相對(duì)變小，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)距離缺陷能力增強(qiáng)。在探傷面積范圍大的工件時(shí)，為了提高探傷效率，宜選用大晶片探頭；探傷厚度大的工件時(shí)，為了有效地發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的缺陷宜選用大晶片探頭；對(duì)小型工件，為了提高缺陷的定位定量精度，宜選用小晶片探頭；對(duì)表面不太平整、曲率較大的工件，為了減少耦合損失，宜選用小晶片探頭