超声波探伤探头的选择方案

超声波检测时探头选择原则

超声波探头角度过大，应该如何调整1.老师您好，我们的超声波探头的视角是60度的，现在想调整角度的话，如何调整为40度角的话，要加喇叭形状的还是直筒形状的结构呢，加的高度有什么计算原则，还有应该选择什么材质的呢 ?超声波探伤中，超声波的发射和接收都是通过探头来实现的。

探头的种类很多，结构型式也不一样。

探伤前应根据被检对象的形状、衰减和技术要求来选择探头。

探头的选择包括探头型式、频率、晶片尺寸和斜探头K值的选择等。

1.探头型式的选择常用的探头型式有纵波直探头、横波斜探头表面波探头、双晶探头、聚焦探头等。

一般根据工件的形状和可能出现缺陷的部位、方向等条件来选择探头的型式，使声束轴线尽量与缺陷垂直。

纵波直探头只能发射和接收纵波，束轴线垂直于探测面，主要用于探测与探测面平行的缺陷，如锻件、钢板中的夹层、折叠等缺陷。

横波斜探头是通过波形转换来实现横波探伤的。

主要用于探测与深测面垂直或成一定角的缺陷。

如焊缝生中的未焊透、夹渣、未溶合等缺陷。

表面波探头用于探测工件表面缺陷，双晶探头用于探测工件近表面缺陷。

聚焦探头用于水浸探测管材或板材。

2.探头频率的选择超声波探伤频率在O.5～10MHz之间，选择范围大。

一般选择频率时应考虑以下因索。

(1)由于波的绕射，使超声波探伤灵敏度约为，因此提高频率，有利于发现更小的缺陷。

(2)频率高，脉冲宽度小，分辨力高，有利于区分相邻缺陷。

(3) 可知，频率高，波长短，则半扩散角小，声束指向性好，能量集中，有利于发现缺陷并对缺陷定位。

(4) 可知，频率高，波长短，近场区长度大，对探伤不利。

(5) 可知，频率增加，衰减急剧增加。

由以上分析可知，频率的离低对探伤有较大的影响。

频率高，灵敏度和分辨力高，指向性好，对探伤有利。

但频率高，近场区长度大，衰减大，又对探伤不利。

实际探伤中要全面分析考虑各方面的因索，合理选择频率。

一般在保证探伤灵敏度的前提下尽可能选用较低的频率。

对于晶粒较细的锻件、轧制件和焊接件等，一般选用较高的频率，长用2.5～5.0MHz。

如何选择超声波探伤仪探头

4、超声波探伤仪表面波探头
用于发射和接收表面波的探头。表面波是沿工件表面传播的波，幅值随表面下的深度迅速减少，传播速度是横波的0.9倍，质点的振动轨迹为椭圆。表面波探头在被检工件的表面和近表面产生表面波。型号中列明的角度为有机玻璃斜块的倾斜角(入射角)。
5、超声波探伤仪可拆式斜探头
斜探头的一种特殊类型，将斜探头分成斜块、探头芯两个部分，使用时将两者组合起来。常用的规格2.5P20的探头芯、不同K值的斜块(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0等等)。接受定制其他规格的可拆式斜探头。
1、超声波探伤仪直探头
进行垂直探伤用的单晶片探头，主要用于纵波探伤。直探头由插座、外壳、保护膜、压电晶片、吸声材料等组成，头接触面为可更换的软膜，用于检测表面粗糙的工件。
2、超声波探伤仪斜探头
进行斜射探伤用的探头，主要用于横波探伤。斜探头由斜块、压电晶片、吸声材料、外壳、插座等组成，斜探头的声束与探头表面倾斜，因此可用于检测直声束无法到达的部位、或者缺陷的方向与检测面之间存在夹角的区域。
如何选择超声波探伤仪探头？下面给出最常用的超声波斜探头的选择方案参考：
1.斜探头K值与角度的对应关系
NO.
K值
对应角度
1
K1
对应45度
2
K1.5
对应56.3度
3
K2
对应63.4度
4
K2.5
对应68.2度
5
K3
对应71.6度
2.焊缝探伤超声波探头的选择方案参考
编号
被测工件厚度
选择探头和斜率
选择探头和斜率
14—5mm6×来自K3不锈钢：1.25MHz
铸铁：0.5—2.5MHz
普通钢：5MHz
2
6—8mm

超声波探伤检测作业指导书

附件3超声波探伤检测作业指导书1.适用范围适用于钢结构产品无损检测作业，检测钢结构焊缝的缺陷，并确定缺陷位置、尺寸、缺陷评定的一般方法及检测结果的等级评定。

2.作业准备2.1仪器准备目前在焊接结构的超声波检测普遍采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，探伤仪应配备80dB以上连续可调的衰减或增益控制器，步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12dB误差在±1dB内，最大累积误差不超过1dB；水平线性误差不大于1﹪，垂直线性误差不大于5﹪。

2.2探头准备探头频率一般在2～5MHz，一般选用2～2.5MHz公称频率探头。

特殊情况下可选用低于2MHz或高于2.5MHz检验频率，但必须保证系统灵敏度要求。

2.3探伤区及探伤面准备在探伤前必须准备好要探伤区的探伤面，检测表面应平整光滑。

探头移动区应清理焊接飞溅、铁屑、油垢及其他阻碍声藕合的杂物，检测面一般应进行清理打磨，使钢板露出金属光泽，其表面粗糙度应不超过6.3μm。

2.4耦合剂准备选用焊缝超声波探伤常用耦合剂有机油、甘油、CMC（化学纤维素）浆糊、润滑脂和水等。

一般工程施工常用的为机油、浆糊两类耦合剂。

当工件表面光洁度较差时，选用声阻抗较大的耦合剂甘油可获得较好的透声性能。

2.5扫描速度调整扫描速度调节由三种方法：①声程比例法：将荧光上时基扫描线长度调整成声程读数，常用CSK-IA试块、半圆试块来调整；②水平比例法：将荧光上时基扫描线长度调整成水平距离读数，常用CSK-IA 或CSK-ⅢA试块来调整；③深度比例法：将荧光上时基扫描线长度调整成水平距离读数，常用CSK-IA试块来调整。

在焊缝探伤中，角度探伤可用声程定位。

但现在焊缝探伤中普遍选用K值探头，板厚小于20mm宜用水平比例法，板厚大于20mm时宜用深度比例法。

2.6距离-波幅曲线（DAC）的绘制2.6.1对于管节点，采用在CSK-ICj试块上实测的直径3mm的横孔反射波幅数据及表面补偿和曲面复测灵敏度修正数据，对于板节点，则采用在CSK-IDj型试块实测的直径3mm横孔反射波幅数据及表面补偿数据。

工业检测超声探头的设计于选用 [兼容模式]

工业检测超声波探头的设计与选用与选上海创辰检测设备有限公司2010.10201010目录一、有关探头的专业技术标准二、探头的技术参数二探头的技术参数1、时间响应和频率响应2、空间响应空间响应3、灵敏度等效阻抗4、等效阻抗三、压电材料的发展一、有关探头的专业技术标准有关探头的专业技术标准产生和检出超声脉冲的方法⇓产生超声脉冲的方法：利用材料的压电效应⇒⇒电磁声换能器(EMAT)⇒激光超声⇒磁致伸缩探头的技术标准国内外关于ut探头的主要技术标准：----前苏联ſoct 23702oct23702----英国BS 4331-2----日本DNIS 2107/2108----美国ASTM E 1062ASTM E1062欧盟EN 126682----EN12668-2----国内ZBY 231（JB10062）探头的主要技术指标⇓时间响应和频率响应—波形和频谱特性⇓空间响应—声场分布和指向性⇓灵敏度⇓等效电阻二、探头的主要技术指标之一时间响应和频率响应探头的基频(1)当一交变电压加至压电材料上时，压电晶片表面产生相应的振动，交变产应并向与之接触的介质中辐射超声能量。

除非特性阻抗相等，一般总有部分超声能量被压电晶片前后表面反射，在压电体内传向对面。

有部分超声能量被压电晶片前后表面反射在压电体内传向对面。

因为前后表面振动反相，当L=λ/2时，压电体内传播时间t = L/c = (λ/2)/c = (cT/2)/c = T/2即：到达对面时，与相移180o的对面振动叠加，达到同频同相叠加，辐射超声最强，即为谐振情况。

对应频率f = c/= c/2Lf/λ/2L称基本谐振频率，或基频。

探头的频率构成1、探头的实际激发信号并不是交流信号，而是负探头的实激发信并交流信尖脉冲（或方波脉冲）。

发2、从换能器发出的超声波不是单一频率的声波。

实际上，是一个包含多种频率成分的频带，此频带与晶片材料、厚度、面积及阻尼有关。

另外，也与换能器电特性和仪器电路有关。

超声波探伤探头选用规则

超声波探伤探头选用规则摘要：焊接随着新技术的不断出现和检测设备的不断更新，超声波检测技术是目前无损检测技术中发展最快、应用最广泛的方法之一，在无损检测技术中占有非常重要的地位。

在检测过程中，除了超声检测仪器，发射和接收超声波的探头也起着非常重要的作用，所以探头性能的好坏以及探伤过程中对探头的选取是否得当，将直接影响到探伤结果的准确性和可靠性。

下文重点讲述压电型超声探头的分类、作用和选用原则。

关键词：超声波探伤；探头；选用原则引言超声波探头对于超声检测来说，就像是它的眼睛，探头对探伤结果影响非常大，俗话说工欲善其事必先利其器，在实际探伤过程中应根据工件情况、探伤条件、缺陷情况以及执行的标准认真选用。

1超声波探头的分类超声波探伤中由于被探工件的形状、材质、探伤目的、探伤条件不同，因而需使用不同形式的探头。

超声波探头按不同的归纳方式可以进行不同的分类，一般有以下几种。

1)按被探工件中产生的波型，可分为纵波探头、横波探头、板波(兰姆波)探头、爬波探头和表面波探头。

2)按按入射声束方向，可分为直探头和斜探头。

3)按照探头与被探工件表面的耦合方式，可分为接触式探头和液浸式探头。

4)按照探头中压电晶片的材料，可分为普通压电晶片探头和复合压电晶片探头。

5)按照探头中压电晶片的数目，可分为单晶探头、双晶探头和多晶探头。

6)按照超声波声束的聚焦否可，分为聚焦探头和非聚焦探头。

7)按超声波频谱，可分为宽频带和窄频带探头。

8)按匹配检测工件的曲率，可分为平面探头和曲面探头。

2常见典型探头的作用1)纵波探头通常称为直探头，主要用于检测与检测面平行的缺陷，如板材、铸、锻件检测等。

2)横波斜探头是利用横波检测，是入射角在第一临界角与第二临界角之间且折射波为纯横波的探头，主要用于检测与检测面垂直或成一定角度的缺陷，广泛用于焊缝、管材、锻件的检测。

3)纵波斜探头是入射角小于第一临界角的探头。

目的是利用小角度的纵波进行缺陷检验，或在横波衰减过大的情况下，利用纵波穿透能力强的特点进行纵波斜入射检验，使用时需注意试件中同时存在横波的干扰。

如何选择超声波探伤仪探头

4、超声波探伤仪表面波探头
用于发射和接收表面波的探头。表面波是沿工件表面传播的波，幅值随表面下的深度迅速减少，传播速度是横波的0.9倍，质点的振动轨迹为椭圆。表面波探头在被检工件的表面和近表面产生表面波。型号中列明的角度为有机玻璃斜块的倾斜角(入射角)。
5、超声波探伤仪可拆式斜探头
斜探头的一种特殊类型，将斜探头分成斜块、探头芯两个部分，使用时将两者组合起来。常用的规格2.5P20的探头芯、不同K值的斜块(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0等等)。接受定制其他规格的可拆式斜探头。
如何选择超声波探伤仪探头？下面给出最常用的超声波斜探头的选择方案参考：
1.斜探头K值与角度的对应关系
NO.
K值
对应角度
1
K1
对应45度
2
K1.5
对应56.3度
3
K2
对应63.4度
4
K2.5
对应68.2度
5
K3
对应71.6度
2.焊缝探伤超声波探头的选择方案参考
编号
被测工件厚度
选择探头和斜率
选择探头和斜率
1、超声波探伤仪直探头
进行垂直探伤用的单晶片探头，主要用于纵波探伤。直探头由插座、外壳、保护膜、压电晶片、吸声材料等组成，头接触面为可更换的软膜，用于检测表面粗糙的工件。
2、超声波探伤仪斜探头
进行斜射探伤用的探头，主要用于横波探伤。斜探头由斜块、压电晶片、吸声材料、外壳、插座等组成，斜探头的声束与探头表面倾斜，因此可用于检测直声束无法到达的部位、或者缺陷的方向与检测面之间存在夹角的区域。
8、超声波水浸式探头
用于半自动或者自动化探伤系统中。当探头发射的声束轴线垂直于检测面时，纵波直声束扫查工件；调节探头声束轴线与检测面成一定的夹角，声束在水和工件这两种介质的界面折射，可在工件中产生倾斜的横波声束来扫查工件。将探头晶片前面的有机玻璃或者固化的环氧树脂加工成一定弧度(球面或者圆柱面)，可得到点聚焦或者线聚焦的水浸式探头。

如何选择超声波探伤仪探头

如何选择超声波探伤仪探头Last revision date: 13 December 2020.如何选择超声波探伤仪探头超声波探伤仪探头的主要作用：一是将返回来的声波转换成电脉冲；二是控制超声波的传播方向和能量集中的程度,当改变探头入射角或改变超声波的扩散角时,可使声波的主要能量按不同的角度射入介质内部或改变声波的指向性,提高分辨率；三是实现波形转换；四是控制工作频率,适用于不同的工作条件。

超声波探伤仪探头种类繁多，日常使用中常见的探头种类有以下几种：1、超声波探伤仪直探头进行垂直探伤用的单晶片探头，主要用于纵波探伤。

直探头由插座、外壳、保护膜、压电晶片、吸声材料等组成，头接触面为可更换的软膜，用于检测表面粗糙的工件。

2、超声波探伤仪斜探头进行斜射探伤用的探头，主要用于横波探伤。

斜探头由斜块、压电晶片、吸声材料、外壳、插座等组成，斜探头的声束与探头表面倾斜，因此可用于检测直声束无法到达的部位、或者缺陷的方向与检测面之间存在夹角的区域。

3、超声波探伤仪小径管探头单晶微型横波斜探头，用于小直径薄壁管焊接接头的检验。

检测标准参照电力行业标准DL/T8202002《管道焊接接头超声波检验技术规程》，适合检测管径≥32mm、小于等于159mm，壁厚≥4mm、小于14mm的小直径薄壁管；也可适用于其他行业类似管道的检测。

探头外形尺寸小,前沿距离≤5mm，始脉冲占宽≤(相当于钢中深度)，分辨力大于等于20dB。

根据被检测管道外径的不同，检测面被加工成对应管径的弧度。

4、超声波探伤仪表面波探头用于发射和接收表面波的探头。

表面波是沿工件表面传播的波，幅值随表面下的深度迅速减少，传播速度是横波的倍，质点的振动轨迹为椭圆。

表面波探头在被检工件的表面和近表面产生表面波。

型号中列明的角度为有机玻璃斜块的倾斜角(入射角)。

5、超声波探伤仪可拆式斜探头斜探头的一种特殊类型，将斜探头分成斜块、探头芯两个部分，使用时将两者组合起来。

超声波检测时探头选择原则

超声波探头角度过大，应该如何调整1.老师您好，我们的超声波探头的视角是60度的，现在想调整角度的话，如何调整为40度角的话，要加喇叭形状的还是直筒形状的结构呢，加的高度有什么计算原则，还有应该选择什么材质的呢 ?超声波探伤中，超声波的发射和接收都是通过探头来实现的。

探头的种类很多，结构型式也不一样。

探伤前应根据被检对象的形状、衰减和技术要求来选择探头。

探头的选择包括探头型式、频率、晶片尺寸和斜探头K值的选择等。

1.探头型式的选择常用的探头型式有纵波直探头、横波斜探头表面波探头、双晶探头、聚焦探头等。

一般根据工件的形状和可能出现缺陷的部位、方向等条件来选择探头的型式，使声束轴线尽量与缺陷垂直。

纵波直探头只能发射和接收纵波，束轴线垂直于探测面，主要用于探测与探测面平行的缺陷，如锻件、钢板中的夹层、折叠等缺陷。

横波斜探头是通过波形转换来实现横波探伤的。

主要用于探测与深测面垂直或成一定角的缺陷。

如焊缝生中的未焊透、夹渣、未溶合等缺陷。

表面波探头用于探测工件表面缺陷，双晶探头用于探测工件近表面缺陷。

聚焦探头用于水浸探测管材或板材。

2.探头频率的选择超声波探伤频率在O.5～10MHz之间，选择范围大。

一般选择频率时应考虑以下因索。

(1)由于波的绕射，使超声波探伤灵敏度约为，因此提高频率，有利于发现更小的缺陷。

(2)频率高，脉冲宽度小，分辨力高，有利于区分相邻缺陷。

(3) 可知，频率高，波长短，则半扩散角小，声束指向性好，能量集中，有利于发现缺陷并对缺陷定位。

(4) 可知，频率高，波长短，近场区长度大，对探伤不利。

(5) 可知，频率增加，衰减急剧增加。

由以上分析可知，频率的离低对探伤有较大的影响。

频率高，灵敏度和分辨力高，指向性好，对探伤有利。

但频率高，近场区长度大，衰减大，又对探伤不利。

实际探伤中要全面分析考虑各方面的因索，合理选择频率。

一般在保证探伤灵敏度的前提下尽可能选用较低的频率。

对于晶粒较细的锻件、轧制件和焊接件等，一般选用较高的频率，长用2.5～5.0MHz。

焊缝探伤超声波探头的选择方案参考

编号被测工件厚度选择探头和斜率14—5mm6×6 K3不锈钢：1.25MHz铸铁：0.5—2.5 MHz普通钢：5MHz26—8mm8×8 K339—10mm9×9 K3411—12mm9×9 K2.5513—16 mm9×9 K2617—25 mm13×13 K2726—30 mm13×13 K2.5831—46 mm13×13 K1.5947—120 mm13×13( K2—K1) 10121—400 mm18×18 ( K2—K1)20×20 ( K2—K1)超声波探伤在无损检测焊接质量中的作用焊缝检验方法:1,外观检查.2,致密性试验和水压强度试验.3,焊缝射线照相.4,超声波探伤.5,磁力探伤.6,渗透探伤.关于返修规定:具体情况具体对待,总之要力争减少返修次数在厂房建设及设备安装中大量使用钢结构，钢结构的焊接质量十分重要，无损检测是保证钢结构焊接质量的重要方法。

无损检测的常规方法有直接用肉眼检查的宏观检验和用射线照相探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤等仪器检测。

肉眼宏观检测可以不使用任何仪器和设备，但肉眼不能穿透工件来检查工件内部缺陷，而射线照相等方法则可以通过各种各样的仪器或设备来进行检测，既可以检查肉眼不能检查的工件内部缺陷，也可以大大提高检测的准确性和可靠性。

至于用什么方法来进行无损检测，这需根据工件的情况和检测的目的来确定。

那么什么又叫超声波呢？声波频率超过人耳听觉，频率比20千赫兹高的声波叫超声波。

用于探伤的超声波，频率为0.4-25兆赫兹，其中用得最多的是1-5兆赫兹。

利用声音来检测物体的好坏，这种方法早已被人们所采用。

例如，用手拍拍西瓜听听是否熟了；医生敲敲病人的胸部，检验内脏是否正常；用手敲敲瓷碗，看看瓷碗是否坏了等等。

但这些依靠人的听觉来判断声响的检测法，比声响法要客观和准确，而且也比较容易作出定量的表示。

常见超声波探伤仪探头种类说明

常见超声波探伤仪探头种类说明超声波探伤仪探头的主要作用：一是将返回来的声波转换成电脉冲；二是控制超声波的传播方向和能量集中的程度,当改变探头入射角或改变超声波的扩散角时,可使声波的主要能量按不同的角度射入介质内部或改变声波的指向性,提高分辨率；三是实现波形转换；四是控制工作频率,适用于不同的工作条件.超声波探伤仪探头种类繁多，日常使用中常见的探头种类有以下几种：A.超声波探伤仪直探头进行垂直探伤用的单晶片探头，主要用于纵波探伤。

直探头由插座、外壳、保护膜、压电晶片、吸声材料等组成，头接触面为可更换的软膜，用于检测表面粗糙的工件。

B.超声波探伤仪斜探头进行斜射探伤用的探头，主要用于横波探伤。

斜探头由斜块、压电晶片、吸声材料、外壳、插座等组成，斜探头的声束与探头表面倾斜，因此可用于检测直声束无法到达的部位、或者缺陷的方向与检测面之间存在夹角的区域。

C.超声波探伤仪小径管探头单晶微型横波斜探头，用于小直径薄壁管焊接接头的检验。

检测标准参照电力行业标准DL/T8202002《管道焊接接头超声波检验技术规程》，适合检测管径≥32mm、小于等于159mm，壁厚≥4mm、小于14mm的小直径薄壁管；也可适用于其他行业类似管道的检测。

探头外形尺寸小,前沿距离≤5mm，始脉冲占宽≤1.5mm(相当于钢中深度)，分辨力大于等于20dB。

根据被检测管道外径的不同，检测面被加工成对应管径的弧度。

D.超声波探伤仪表面波探头用于发射和接收表面波的探头。

表面波是沿工件表面传播的波，幅值随表面下的深度迅速减少，传播速度是横波的0.9倍，质点的振动轨迹为椭圆。

表面波探头在被检工件的表面和近表面产生表面波。

型号中列明的角度为有机玻璃斜块的倾斜角(入射角)。

E.超声波探伤仪可拆式斜探头斜探头的一种特殊类型，将斜探头分成斜块、探头芯两个部分，使用时将两者组合起来。

常用的规格2.5P20的探头芯、不同K值的斜块(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0等等)。

超声波探伤检测方案

1、检测方案流程图1.1 钢结构焊接质量无损检测依据《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2020及《钢结构超声波探伤及质量分级法》JG/T 203-2007规定，采用超声波法对焊缝内部进行探伤检测，设计质量等级为一级的焊缝探伤比例为100%，设计质量等级为二级的焊缝探伤比例为20%。

1.1.1 检测区域的选择⑴超声波检测应在焊缝及探伤表面经外观检查合格后方可进行，应划好检测区域，标出检测区段编号。

⑵检测区域的宽度应是焊缝本身再加上焊缝两侧各相当于母材厚度30％的一般区域，这区域最小10mm ，最大20mm 。

⑶接头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其它外部杂质。

探伤区域表面应平整光滑，便于探头的自由扫查，其表面粗糙度不应超过 6.3um ，必要时进行打磨。

a 、采用一次反射法或串列式扫查探伤时，探头移动区应大于2.5δk ，(其中，δ为板厚，k 为探头值)；b 、采用直射法探伤时，探头移动区应大于1.25δk 。

检测结果处理不合格接受检测委托探伤检测准备现场检测操作审核检测结果评定检测报告检测人员、工艺材料设备准备业主返工⑷去除余高的焊接，应将余高打磨到与临邻近母材平齐。

保留余高焊缝，如焊缝表面有咬边，较大的隆起和凹陷等也应进行适当修磨，并做圆滑过渡以免影响检测结果的评定。

1.1.2 检测频率检测频率f一般在2-5MHz的范围内选择，推荐选用2~2.5MHz 的频率检测，特殊情况下，可选用低于2MHz或高于2.5MHz的检测频率，但必须保证系统灵敏度的要求。

1.1.3 仪器、试块、耦合剂、探头1、仪器：CTS-9002+型超声波探伤仪、PXUT-300C型超声波探伤仪2、试块：CSK-IA 试块、RB-2试块、CSK-ICj 试块3、耦合剂应选用适当的液体或模糊状物作耦合剂。

耦合剂应具备有良好透声性和适宜流动性，不应对材料和人体有损伤作用。

同时应便于检测后清理。

典型耦合剂为水、机油、甘油和浆糊。

无损检测超声波检测探头选择分析

无损检测超声波检测探头选择分析摘要：超声波检测技术可以为工件中一些较难发现的隐藏缺陷进行检验。

由于超声波是利用机械波的振动来对工件中的缺陷进行检验，因此有助于对工件中的几何特性、力学性能以及内部结构等内在属性进行检测与综合分析，进而对工件质量进行全面分析，以保证产品的生产质量。

而超声波检测时的探头选择关系到检测的准确性，需要我们提升对探头性能和指标的掌握度，能够根据实际情况进行灵活、合理的选择。

本文主要围绕超声波探头的选择进行讨论，在分析了超声波探头的类型、性能指标及工作原理的基础上，进一步提出无损检测超声波检测时探头选择的有效策略。

关键词：超声波检测；超声波探头；工件缺陷；无损检测；探头超声检验技术已经在各领域得到了广泛应用，尤其是在缺陷检验方面，效果十分明显。

由于缺陷取向、表面粗糙程度、所含物质、相对超声波厚度与长度、缺陷的类型及其性质等共同决定了超声波反射特性，这就使超声检验能够依据特性制定出相应的技术规范，尤其在判断缺陷大孝延伸长度、埋藏深度和投影面积等方面的规范已经非常明确，极大的保障了产品部件的质量与安全性能。

超声检验技术涉及的因素众多，受影响的原因也较为复杂，这就要求在实际运用中要选择合适的探头，以保证检验的顺利进行。

一、超声波检测探头概述超声波检测探头一般按照压电晶体来对结构形式进行分类，其具体类型入下：1.直探头又可根据晶体数量分为单晶纵波探头和双晶纵波探头。

2.斜探头按照镜头数量可分为单晶横波探头和双晶横波探头。

3.带曲率的探头有横波轴向曲率探头与横波轴向曲率探头两种。

其中第一种探头多用于检测无缝钢管、筒状锻件、钢管对接焊缝以及轴类工件的缺陷。

第二种探头不适用于钢管对接焊缝，但对直缝焊管缺陷有较好的检测效果。

4.聚焦探头可分为瓦片型压电晶片的线聚焦探头和锅底型压电晶片的点聚焦探头。

由于超声波检测探头的核心是压电晶体，因此探头的相关指标通常会受到压电应变常数d33、压电电压常数g33、介电常数、机电偶合系数K、机械品质因子m、频率常数Nt以及居里温度Tc等压电晶体性能参数的影响。

焊缝探伤超声波探头的选择方案参考

焊缝探伤超声波探头的选择方案参考第一篇：焊缝探伤超声波探头的选择方案参考焊缝探伤超声波探头的选择方案参考编号被测工件厚度选择探头和斜率选择探头和斜率14—5mm6×6 K3 不锈钢：1.25MHz 铸铁：0.5—2.5 MHz 普通钢：5MHz 26—8mm8×8 K3 39—10mm9×9 K3 411—12mm9×9 K2.5 513—16 mm9×9 K2 617—25 mm13×13 K2 726—30 mm13×13 K2.5 831—46 mm13×13 K1.5 947—120 mm13×13(K2—K1)10121—400 mm18×18(K2—K1)20×20(K2—K1)超声波探伤在无损检测焊接质量中的作用焊缝检验方法: 1,外观检查.2,致密性试验和水压强度试验.3,焊缝射线照相.4,超声波探伤.5,磁力探伤.6,渗透探伤.关于返修规定:具体情况具体对待,总之要力争减少返修次数在厂房建设及设备安装中大量使用钢结构，钢结构的焊接质量十分重要，无损检测是保证钢结构焊接质量的重要方法。

无损检测的常规方法有直接用肉眼检查的宏观检验和用射线照相探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤等仪器检测。

肉眼宏观检测可以不使用任何仪器和设备，但肉眼不能穿透工件来检查工件内部缺陷，而射线照相等方法则可以通过各种各样的仪器或设备来进行检测，既可以检查肉眼不能检查的工件内部缺陷，也可以大大提高检测的准确性和可靠性。

至于用什么方法来进行无损检测，这需根据工件的情况和检测的目的来确定。

那么什么又叫超声波呢？声波频率超过人耳听觉，频率比20千赫兹高的声波叫超声波。

用于探伤的超声波，频率为0.4-25兆赫兹，其中用得最多的是1-5兆赫兹。

利用声音来检测物体的好坏，这种方法早已被人们所采用。

例如，用手拍拍西瓜听听是否熟了；医生敲敲病人的胸部，检验内脏是否正常；用手敲敲瓷碗，看看瓷碗是否坏了等等。

如何选择超声波探伤仪探头

如何选择超声波探伤仪探头公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]如何选择超声波探伤仪探头超声波探伤仪探头的主要作用：一是将返回来的声波转换成电脉冲；二是控制超声波的传播方向和能量集中的程度,当改变探头入射角或改变超声波的扩散角时,可使声波的主要能量按不同的角度射入介质内部或改变声波的指向性,提高分辨率；三是实现波形转换；四是控制工作频率,适用于不同的工作条件。

超声波探伤仪探头种类繁多，日常使用中常见的探头种类有以下几种：1、超声波探伤仪直探头进行垂直探伤用的单晶片探头，主要用于纵波探伤。

直探头由插座、外壳、保护膜、压电晶片、吸声材料等组成，头接触面为可更换的软膜，用于检测表面粗糙的工件。

2、超声波探伤仪斜探头进行斜射探伤用的探头，主要用于横波探伤。

斜探头由斜块、压电晶片、吸声材料、外壳、插座等组成，斜探头的声束与探头表面倾斜，因此可用于检测直声束无法到达的部位、或者缺陷的方向与检测面之间存在夹角的区域。

3、超声波探伤仪小径管探头单晶微型横波斜探头，用于小直径薄壁管焊接接头的检验。

检测标准参照电力行业标准DL/T8202002《管道焊接接头超声波检验技术规程》，适合检测管径≥32mm、小于等于159mm，壁厚≥4mm、小于14mm的小直径薄壁管；也可适用于其他行业类似管道的检测。

探头外形尺寸小,前沿距离≤5mm，始脉冲占宽≤(相当于钢中深度)，分辨力大于等于20dB。

根据被检测管道外径的不同，检测面被加工成对应管径的弧度。

4、超声波探伤仪表面波探头用于发射和接收表面波的探头。

表面波是沿工件表面传播的波，幅值随表面下的深度迅速减少，传播速度是横波的倍，质点的振动轨迹为椭圆。

表面波探头在被检工件的表面和近表面产生表面波。

型号中列明的角度为有机玻璃斜块的倾斜角(入射角)。

5、超声波探伤仪可拆式斜探头斜探头的一种特殊类型，将斜探头分成斜块、探头芯两个部分，使用时将两者组合起来。

超声波检测焊缝时如何选择斜探头

超声波检测焊缝时如何选择斜探头在焊接件超声波检测工作中，选择合适的探头是发现缺陷、并对缺陷定位和定量的关键。

因此在进行超声波检验之前，一定要对检验对像有一个充分的了解，对可能产生的缺陷有一定的认识，从而根据这些情况来选择探头。

一、频率的选择频率的大小主要影响探头近场区的长度和半扩散角的大小，频率高，波长短，声束窄、扩散角小，能量集中，声束指向性好，因为波长短，对发现细小缺陷的能力强，分辨力高，缺陷定位准确。

但是频率高，声波在材料中的衰减大，穿透能力差，频率高，近场区较大，对薄板工件发现近表面缺陷能力减弱，在选择探头频率时要综合考虑。

对厚板对接焊缝应尽量选择频率小一些，一般取2MHz左右；特别是铸件和奥氏体不锈钢件，衰减大，频率一般选0.5;-;1MH，对中等厚度板对接焊缝可选择频率较大一些的探头一般选择2.5MHz的探头，薄板最大频率可选择5MHz。

二、晶片尺寸的选择晶片尺寸的大小决定了超声波的发射功率，晶片尺寸越大，发射功率越大，晶片尺寸大，半扩散角小，声束指向性好，信噪比优于小晶片探头，未扩散区增大，相对扫查的厚度范围较大，对厚板应尽量选择晶片尺寸大一些的探头，晶片尺寸大，相对扫查宽度大，能够提高工作效率。

晶片尺寸大，近场较大，对于容器筒体或接管表面为曲面时为保证耦合，探头晶片不宜过大。

对于奥氏体不锈钢焊缝，为了减少晶粒散射的面积，应当选用大晶片探头。

晶片尺寸大对于薄板材料来说近场大，对探伤不利，在保证强度足够的前提下尽量选择晶片尺寸小一些的探头。

方形晶片相对长方形晶片发射能量集中，在选择晶片时，应优先选择方形晶片。

三、K值的选择K值对探伤灵敏度、声束轴线的方向，一次波的声程有较大的影响，对于有机玻璃制成的斜楔，在K=0.84时，声压往复透射率高，K值越大，折射角大，一次波的声程大，当检测厚壁工件时，应选用较小的K值，薄壁工件时，应选择较大K值，焊缝检测过程中应保证主声束能够扫查整个焊缝截面。

无损检测超声波检测探头选择

无损检测超声波检测探头选择分析摘要：超声检测一般是指使超声波与工件相互作用，就反射，透射和散射的波进行研究，对工件宏观缺陷检测，几何特性测量，组织结构和力学性能的变化的检测和表征，并进行对其特定应用进行评价的技术。

超声波检测通常指宏观缺陷检测和材料厚度测量。

如在众多有关超声检验的技术规范中，对诸如确定缺陷埋藏深度，评定缺陷的当量大小，延伸长度以及缺陷投影面积等都有明确的方法规定，对保证产品构件的质量和安全使用具有重大作用。

这主要是由于缺陷对超声波的反射特性取决于缺陷的取向、几何形状、相对超声波传播方向的长度和厚度、缺陷的表面粗糙度、缺陷内含物以及缺陷的种类和性质等等。

可见，超声检测是一个综合复杂因素，我们要把最基础的探头选择好，才会给我们带来不必要的麻烦。

1.探头分类（1）、以压电晶体分（2）、探头结构形式分类：a.直探头：单晶纵波直探头，双晶纵波直探头。

b.斜探头：单晶横波斜探头，双晶横波斜探头，1<L<Ⅱ单晶纵波斜探头L<1；c.爬波探头：L在1附近为爬波探头；d.表面波探头：L≧Ⅱ；e.带曲率探头：大多数为横波探头，分周向曲率、轴向曲率。

横波周向曲率探头适合无缝钢管、直缝焊管、筒型锻件、轴类工件等轴向缺陷的检测（工件直径小于2000.00mm时为保证耦合良好都需磨周向曲率）。

横波轴向曲率探头适合无缝钢管、钢管对接焊缝、筒型锻件、轴类工件等径向缺陷的检测（工件直径小于600.00mm时为保证耦合良好都需磨轴向曲率）。

f.聚焦探头：点聚焦（压电晶片为锅底型）；线聚焦（压电晶片为瓦片型）；2、探头规格型号的正确表达方式：（1）.纵波单晶直探头：频率-压电晶体材质-压电晶体尺寸-00或（Z）。

（2）.纵波双晶直探头：频率-压电晶体材质-压电晶体尺寸-F值（菱形区对角线交点深度）。

（3）.纵波单晶斜探头：频率-压电晶体材质-压电晶体尺寸-βL（纵波折射角度）。

（4）.横波单晶斜探头：频率-压电晶体材质-压电晶体尺寸-K值或（βS横波折射角度）。

超声波探伤检测方案

1.1钢结构焊接质量无损检测依据《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2020及《钢结构超声波探伤及质量分级法》JG/T203-2007规定，采用超声波法对焊缝内部进行探伤检测，设计质量等级为一级的焊缝探伤比例为100%,设计质量等级为二级的焊缝探伤比例为20%。

1.1.1检测区域的选择⑴超声波检测应在焊缝及探伤表面经外观检查合格后方可进行，应划好检测区域，标出检测区段编号。

⑵检测区域的宽度应是焊缝本身再加上焊缝两侧各相当于母材厚度30%的一般区域，这区域最小10mm，最大20mm。

⑶接头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油垢及其它外部杂质。

探伤区域表面应平整光滑，便于探头的自由扫查，其表面粗糙度不应超过6.3um，必要时进行打磨。

a、采用一次反射法或串列式扫查探伤时，探头移动区应大于2.56k，（其中，§为板厚，k为探头值）；b、采用直射法探伤时，探头移动区应大于1.256k。

⑷去除余高的焊接，应将余高打磨到与临邻近母材平齐。

保留余高焊缝，如焊缝表面有咬边，较大的隆起和凹陷等也应进行适当修磨，并做圆滑过渡以免影响检测结果的评定。

1.1.2检测频率检测频率f一般在2-5MHz的范围内选择，推荐选用2〜2.5MHz的频率检测，特殊情况下，可选用低于2MHz或高于2.5MHz的检测频率，但必须保证系统灵敏度的要求。

1.1.3仪器、试块、耦合剂、探头1、仪器：CTS-9002+型超声波探伤仪、PXUT-300C型超声波探伤仪2、试块：CSK-IA试块、RB-2试块、CSKTCj试块3、耦合剂应选用适当的液体或模糊状物作耦合剂。

耦合剂应具备有良好透声性和适宜流动性，不应对材料和人体有损伤作用。

同时应便于检测后清理。

典型耦合剂为水、机油、甘油和浆糊。

在试块上调节仪器和产品检测应采用相同的耦合剂。

4、探头：斜探头：频率为2.5-5MHz，前沿为10-20mm，晶片尺寸为6X6、9X9、13X13(mm)；直探头：频率为2.5-5MHz，直径为14或20mm。