超声波探头结构及分类PPT幻灯片
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超声波传感器-PPT课件.ppt
在日常生活中,随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
原理简述
超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感 器。超声波是一种振动频 率高于声波的机械波,由换能 晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波 长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定 向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤 其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超 声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波, 碰到活动物体能产生多普勒效应。
超声波传感器主要采用直接反射式的检测模式。位于传 感器前面的被检测物通过将发射的声波部分地发射回传感 器的接收器,从而使传感器检测到被测物。
在工业方面,超声波的典型应用是对金属的无损探伤和 超声波测厚两种。
在日常生活中,随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
压电式超声波接收器是有时就用同一个换能兼做发生和 接受器两种用途。
在日常生活中,随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
压电陶瓷芯片
在日常生活中,随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
在日常生活中,随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
超 声 波 流 量 计 现 场 使 用
石料测量
在日常生活中,随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
原理简述
超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感 器。超声波是一种振动频 率高于声波的机械波,由换能 晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波 长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定 向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤 其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超 声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波, 碰到活动物体能产生多普勒效应。
超声波传感器主要采用直接反射式的检测模式。位于传 感器前面的被检测物通过将发射的声波部分地发射回传感 器的接收器,从而使传感器检测到被测物。
在工业方面,超声波的典型应用是对金属的无损探伤和 超声波测厚两种。
在日常生活中,随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
压电式超声波接收器是有时就用同一个换能兼做发生和 接受器两种用途。
在日常生活中,随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
压电陶瓷芯片
在日常生活中,随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
在日常生活中,随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
超 声 波 流 量 计 现 场 使 用
石料测量
在日常生活中,随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
超声波仪构造和分类医学PPT教案
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二、M型超声诊断仪
将沿声束方向各反射点位移随时间变化而显示, 是一种以光点亮度来表示反射声信号强弱的仪 器。
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成时有器 多加用, 参上,如M 数心常心型 超电与脏对 声图B、探 心、型胎查 动多联心人 仪普合的体 。勒使搏内
等用动的 ,,特运 制同别动
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M型超声基本原理
将回波强度加到显示器的控制极上作辉 度调制,代表深度的时基线加到垂直偏转 板上,而在水平偏转板上加一慢变化的时 间扫描电压,使深度的时基线以慢速沿X 方向移动,故静止目标的显示像是一条水 平亮迹,摆动着的单M型显像为一正弦曲 线。
将立体图象以投影图或透视图表现在平
面上的显示方式,可从各个角度来观察该立
体目标。
二丰而采电
维富构集子
超 声 成 像 的 不 足 。
的 三 维 空 间 信 息 , 以 弥 补
成 三 维 图 像 , 能 提 供 更 加
的 二 维 图 像 信 息 重 建 , 从
计 算 机 将 一 系 列 一 定 规 律
三 维 超 声 成 像 技 术 是 利 用
同步触发脉冲信号,分别触发发射电路与扫描
发生器中的时基扫描电路。
其下限应不小于探测目标 运动波形最高频率的2倍,而 其上限则取决于声波对人体的 最大探查深度所需的时间。
选触超 择发声 必脉脉 须冲冲 满的重 足重复 如复频 下频率 要率决 求,定 :其于
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重复频率越高,显示器图象越亮。
构频于 及宽晶 发还片 射决的
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(三)高频信号放大电路
换能器发出脉冲波后,即接收其来自人体内
的超声回波并将它转换为高频电信号,继而通
超声波检测ppt课件
1全方位2低能量14发射探头接收探头直通波直通波上端点下端点底面反射波底面反射波埋藏缺陷的检测原理15扫查面开口缺陷的检测原理发射探头接收探头缺陷下尖端底面反射波底面反射波直通波中断无直通波16底面开口缺陷的检测原理发射探头接收探头直通波直通波缺陷上尖端底面反射波中断无底面反17层间缺陷的检测原理发射探头接收探头直通波直通波底面反射波底面反射波反射波反射信号18tofd扫查方式平行扫查非平行扫查偏置平行扫查发射探头接收探头探头架移动方向焊缝发射探头接收探头探头架移动方向焊缝发射探头接收探头探头架移动方向焊缝191表面开口裂纹224密集气孔235横向裂纹246根部未焊满257层间未熔合268根部未熔合tofdtechniquelackusiondefect279根部凹陷tofdtechniquerootconcavitydefect2810根部过厚tofdtechniqueoverpenetrationdefect29穿透法通常采用两个探头分别放置在试件两侧一个将脉冲波发射到试件中另一个接收穿透试件后的脉冲信号依据脉冲波穿透试件后幅值的变化来判断内部缺陷的情况
19
1、表面开口裂纹
1 2
1
2未焊透
1 2
3 4
1
2 13
42
完整版PPT课件
21
3、V形坡口根部未焊透
1
2 3
1
2 3
根部未焊透
完整版PPT课件
22
4、密集气孔
1
2
1
2
3
完整版PPT课件
23
5、横向裂纹
1 1
22
1
3
2
3
4
3
完整版PPT课件
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6、根部未焊满
• 按选用超声波波型不同分为:纵波法、横波法、 表面波法超声检测;
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1、表面开口裂纹
1 2
1
2未焊透
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2 13
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3、V形坡口根部未焊透
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根部未焊透
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4、密集气孔
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5、横向裂纹
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4
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6、根部未焊满
• 按选用超声波波型不同分为:纵波法、横波法、 表面波法超声检测;
超声类型、超声探头及其应用 ppt课件
实现实时动态显示。
机理:不同的光点反映回声变化,用切面显示
正常组织与异常组织
特点:二维断面图像,灰阶/彩阶实时显示,
直观与A型不同之处:
为
二
1、幅度调制显示改进为亮度调制显示
维
2、探头发射的声束必须进行扫查
超
3、得到的是一系列人体切面声像图
声
二、超声扫描分类
B超应用范围 1. 胆,胆结石、胆囊炎、胆道肿瘤、胆道蛔虫病、阻塞性黄疸。 2. 肝脏检查。 3. 妇科检查,如检查女性盆腔及其附件、膀胱等脏器,男性可以检查膀胱。 4. 孕期检查,既能对胎盘定位、羊水测量,又能对单胎多胎、胎儿发育情 况及有否畸形和葡萄胎等作出早期诊断。 5. 眼部B超,检查的疾病最主要的是玻璃体,如玻璃体液化,玻璃体出血, 玻璃体异物,玻璃体膜增生与后脱离,另外对视网膜脱离,视神经的损伤, 及异物有否穿透眼球后层都是不错的检查手段。
动力束学在冲资人加料体载M,组示超经织波可过中管以分传的显析播控示、遇制为计到栅运算不极动,同上模诊声(式断阻而的出抗非轨心的在迹脏临示。和近波M血介管型管质的超的介垂声病面直的变时偏探,,板头也在上是可该,固间界如定接面A在了型上探解)就测某,产点些其生上组通反的织过射。改(在变回垂声), 当遇直到深一度个扫界描面线,上产出生现一的个光回点声,,是该同回一声探在测示点波超器声的束屏穿幕过上体以内波各的层形组式织显界示面出的来反。射由波于人
超声成像分类及其应用
ppt课件
前言
STEP 4 STEP 3 STEP 2 STEP 1
超声成像的基本原理
图像分析方法 声像图分类 超声成像原理 超声诊断物理基础
ppt课件
一、超声诊断的物理基础
超声波的性质
超声波探伤完整2ppt课件
电源
精品课件
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主要组成部分及作用 ➢ 同步电路: ➢ 扫描电路: ➢ 发射电路: ➢ 接收电路: ➢ 显示电路: ➢ 电源:
精品课件
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同步电路 产生数十至数千个脉冲, 触发探伤仪扫描电路和发射电路
精品课件
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扫描电路
产生锯齿波电压,加在示波管水平偏转板 上
精品课件
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发射电路
产生几百至上千伏的电脉冲,加于发 射探头,激励压电晶片振动,发射超声波
精品课件
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三、探头种类 和结构
直探头 斜探头 表面波探头 双晶探头 聚焦探头 高温探头 、电磁探头……
精品课件
27
探头种类 和结构
直探头用于发射和接收纵波,主 要用于探测与探测面平行的缺陷, 如板材、锻件探伤等。
精品课件
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探头种类 和结构
斜探头可分为纵波斜探头、横波斜探头和表面波斜探头,常用的是横 波斜探头。
CSK-ⅡA、 CSK-ⅢA、CSK-ⅣA
精品课件
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精品课件
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精品课件
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精品课件
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精品课件
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对比试块
对比试块是用于检测校准的试块;
对比试块的外形尺寸应能代表被检工 件的特征,试块厚度应与被检工件的 厚度相对应。如果涉及到两种或两种 以上不同厚度部件焊接接头进行检测 时,试块的厚度由其最大厚度来确定。
直径为D的圆形晶片激发波长为的超声波时 的半扩散角表示为θ=70λ/D(度)
边长为a的正方晶片激发波长为超声波时的 半扩散角表示为 θ=57λ/a(度)
精品课件
5
θ0
副瓣
12 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
超声波探头结构及分类PPT幻灯片
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• 入射波束与被探工件表面成一定角度。 • 斜探头上配有斜楔,改变晶片受激产生的纵
波在界面上的入射角,利用超声波的折射特 性产生波型转换,从而在检测介质中激发出 所需要的波型,测量深度小,多数为横波。
6
波形
纵波探头
纵波检验
横波探头 板波探头 表面波探头
7
用于对工件内部及表面缺陷的横波检测 ,例如检测焊缝。
• 不同形状、材质用途。
阻尼块 • 对晶片的振动起阻尼作用。 • 吸收晶片向其背面发射的超声波。
保护膜 • 保护晶片和电极层不被磨损,改善 探头与试件耦合作用。 斜楔 • 使超声波Байду номын сангаас斜入射到检测面 • 使多次反射的超声波不再返回晶片
3
分类
入射波 工作原 束方向 理
声束形状
耦合方式
波形
晶片数 目
特殊探 头
4
工作原理
压电式
压电效应:晶体在交变应力(压力或拉 力)作用下形变时产生交变电场的现象。
磁致伸缩式
磁致伸缩效应:当在磁化了的磁棒两端施 加应力或应变时,磁棒的磁化状态将发生 变化,从而在线圈中产生电压
5
入射波束方向
直探头
• 入射波束与被探工件表面垂直,用于垂直探 伤,探测深度较大,多数是纵波。
斜探头
用于薄板检测
用于对具有光洁表面的工件的表面缺陷 检测,例如检测叶片表面裂纹。
耦合方式
通过薄层耦合剂与工件表面直接接触。藕合剂主要起 传递超声波能量作用,为避免空气层产生的强烈反射,故 在探测时必须将接触层间的空气排除干净,使声波入射工 件。此法操作方便,但对被测工件的表面光洁度要求较高 。
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• 入射波束与被探工件表面成一定角度。 • 斜探头上配有斜楔,改变晶片受激产生的纵
波在界面上的入射角,利用超声波的折射特 性产生波型转换,从而在检测介质中激发出 所需要的波型,测量深度小,多数为横波。
6
波形
纵波探头
纵波检验
横波探头 板波探头 表面波探头
7
用于对工件内部及表面缺陷的横波检测 ,例如检测焊缝。
• 不同形状、材质用途。
阻尼块 • 对晶片的振动起阻尼作用。 • 吸收晶片向其背面发射的超声波。
保护膜 • 保护晶片和电极层不被磨损,改善 探头与试件耦合作用。 斜楔 • 使超声波Байду номын сангаас斜入射到检测面 • 使多次反射的超声波不再返回晶片
3
分类
入射波 工作原 束方向 理
声束形状
耦合方式
波形
晶片数 目
特殊探 头
4
工作原理
压电式
压电效应:晶体在交变应力(压力或拉 力)作用下形变时产生交变电场的现象。
磁致伸缩式
磁致伸缩效应:当在磁化了的磁棒两端施 加应力或应变时,磁棒的磁化状态将发生 变化,从而在线圈中产生电压
5
入射波束方向
直探头
• 入射波束与被探工件表面垂直,用于垂直探 伤,探测深度较大,多数是纵波。
斜探头
用于薄板检测
用于对具有光洁表面的工件的表面缺陷 检测,例如检测叶片表面裂纹。
耦合方式
通过薄层耦合剂与工件表面直接接触。藕合剂主要起 传递超声波能量作用,为避免空气层产生的强烈反射,故 在探测时必须将接触层间的空气排除干净,使声波入射工 件。此法操作方便,但对被测工件的表面光洁度要求较高 。
【正式版】超声探头及超声波检测原理PPT资料
超声波探头
二、压电效应
超声波探头
二、压电效应
压电效 应机理
应力
正压电效应 逆压电效应
超声波探头
电场
正压电效和逆 压电效应统称 压电效应。
超声波探头
三、探头结构组成
探头组成: 压电晶片、阻尼块、 外壳、电极、保护膜 (斜锲)、调谐线圈
压电晶片:实现声电相互转换; 阻尼块:吸收声能加大阻尼; 外壳:保护固定内部原件; 电极:实现晶片和电缆连接; 保护膜、斜锲:保护晶片、波形转换; 调谐线圈:实现探头与仪器最佳匹配。
直探头-单晶片,双晶片,聚焦直探头 教学目的:了解超声波探头发射和接受超声波机理,掌握超声波探头种类和结构特点。 压电晶片、阻尼块、外壳、电极、保护膜(斜锲)、调谐线圈 正压电效和逆压电效应统称压电效应。 晶片产生超声波的入射方向可以改变。
适合探测探头斜下方不同角度方向的缺陷; 零件内超声波→探头→电信号--超声波接收;
超声波探头
四、探头种类
具有3个极化轴(X1,X2,X3)和1个光轴 。
探头种类 直 斜 可 其探 探 变 它头 头 角 探--探头单横头-晶波充片探水头探,双头,晶表,片面涡波流,聚探超焦头声直探探头头,薄 正探晶正晶压阻 具正正超正正 例其一调正探在在压斜教其正探晶正压伤片压片电尼有探压压声压压如它个适谐压伤探探电探学它压头片压电 用 产 电 产 晶 块3测 电 电 探 电 电: 探 探 合 线 电 用 伤 伤 晶 头 目 探 电 功 产 电个效超生效生片: 深效效头效效 石头头探圈效超中中片-的头效用生效极和声超和超、吸 度和和及和和 英-可测:和声起起、横:-和:超和化逆波声逆声阻收 较逆逆超逆逆 又充进探实逆波发发阻波了充逆是声逆轴压是波压波尼声 小压压声压压 称水行头现压是射射尼探解水压一波压(电一的电的块能 电电波电电 探多斜探电一和和块头超探电种的电,SX适i效种入效入、加 效效检效效 头个下头效种接接、声头效可入效,1O,表用2应频射应射外大 应应测应应 方方与应频收收外波应逆射应,,X,涡面涡直统率方统方壳阻统统原统统向不仪统率高高壳探统的方统2,它流波流探称高向称向、尼 称称理称称 上同器称高频频、头称声向称X是超探超头压达可压可电; 压压压压 探角最压达脉脉电发压电可压3)一声头声难电几以电以极电电电电 测度佳电几冲冲极射电转以电和种探探以效百改效改、效效效效 ,方匹效百弹弹、和效换改效1头头探应千变应变保应应应应 是向配应千性性保接应元变应个,,测。赫。。。护。。。。 一的。。赫波波护受。件。。光薄薄的到膜种缺到作作膜超。轴膜膜部几(多陷几用用(声探探位。兆斜功;兆。。斜波头头;赫锲能赫锲机的)探的)理高、头高、,频调。频调掌脉谐脉谐握冲线冲线超弹圈弹圈声性性波波波探。。头种类和结构特点。 膜探头 适合探测探头斜下方不同角度方向的缺陷;
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超声波探头结构及分类
1
结构
以压电换能器探头为例,它主要由压电晶片 ,阻尼块,电缆线,接头,保护晶片 • 以压电效应发射接收超声波。
• 不同形状、材质用途。
阻尼块 • 对晶片的振动起阻尼作用。 • 吸收晶片向其背面发射的超声波。
保护膜 • 保护晶片和电极层不被磨损,改善 探头与试件耦合作用。 斜楔 • 使超声波倾斜入射到检测面 • 使多次反射的超声波不再返回晶片
斜探头
• 入射波束与被探工件表面成一定角度。 • 斜探头上配有斜楔,改变晶片受激产生的纵
波在界面上的入射角,利用超声波的折射特 性产生波型转换,从而在检测介质中激发出 所需要的波型,测量深度小,多数为横波。
6
波形
纵波探头
纵波检验
横波探头 板波探头 表面波探头
7
用于对工件内部及表面缺陷的横波检测 ,例如检测焊缝。
用于薄板检测
用于对具有光洁表面的工件的表面缺陷 检测,例如检测叶片表面裂纹。
耦合方式
通过薄层耦合剂与工件表面直接接触。藕合剂主要起 传递超声波能量作用,为避免空气层产生的强烈反射,故 在探测时必须将接触层间的空气排除干净,使声波入射工 件。此法操作方便,但对被测工件的表面光洁度要求较高 。
液浸法就是将探头与工件全部浸于液体或探头与工件 之间局部充以液体(探头与工件有一段距离,即液层厚度) ,进行探伤的方法。液体一般用水,因此,也称水浸法。
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分类
入射波 工作原 束方向 理
声束形状
耦合方式
波形
晶片数 目
特殊探 头
4
工作原理
压电式
压电效应:晶体在交变应力(压力或拉 力)作用下形变时产生交变电场的现象。
磁致伸缩式
磁致伸缩效应:当在磁化了的磁棒两端施 加应力或应变时,磁棒的磁化状态将发生 变化,从而在线圈中产生电压
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入射波束方向
直探头
• 入射波束与被探工件表面垂直,用于垂直探 伤,探测深度较大,多数是纵波。
8
晶片数目
单晶探头 双晶探头 多晶探头
9
声束形状
聚
采用曲面晶片发出聚焦的超声
焦
波;采用两种不同声速的塑料来制 作声透镜;利用类似光学反射镜的
探
原理制作声凹面镜来聚焦超声波。
头
声束直径可以小到1mm左右,能分 辨细小的缺陷。
非聚焦探头
10
特殊探头
(1)测厚探头:包括常温,中温,高温状态下使用的,接触法或 液浸法使用超声的,不同分辨率的各种测厚探头。 (2)轮式超声探头:可用于自动或半自动的钢板检测等。 (3)检测铁路钢轨的超声探头。 (4)检测工件内孔的超声探头:深入工件孔内进行检测。 (5)从轴类、螺栓等端面进行检测的小角度纵波斜入射探头 。 (6)用于高温条件下检测的超声探头。 (7)冲击波探头:产生冲击波进行检测。 (8)用于特殊部位的反射镜式探头:利用声反射镜改变超声束 的投射方向。 (9)电磁超声探头。 (10)混凝土检测用探头。 (11)窄脉冲(高阻尼)探头:可获得特别高的分辨力。 (12)与计算机配合的相控阵探头或动态聚焦阵列探头。 (13)可变焦距的阵列探头。
1
结构
以压电换能器探头为例,它主要由压电晶片 ,阻尼块,电缆线,接头,保护晶片 • 以压电效应发射接收超声波。
• 不同形状、材质用途。
阻尼块 • 对晶片的振动起阻尼作用。 • 吸收晶片向其背面发射的超声波。
保护膜 • 保护晶片和电极层不被磨损,改善 探头与试件耦合作用。 斜楔 • 使超声波倾斜入射到检测面 • 使多次反射的超声波不再返回晶片
斜探头
• 入射波束与被探工件表面成一定角度。 • 斜探头上配有斜楔,改变晶片受激产生的纵
波在界面上的入射角,利用超声波的折射特 性产生波型转换,从而在检测介质中激发出 所需要的波型,测量深度小,多数为横波。
6
波形
纵波探头
纵波检验
横波探头 板波探头 表面波探头
7
用于对工件内部及表面缺陷的横波检测 ,例如检测焊缝。
用于薄板检测
用于对具有光洁表面的工件的表面缺陷 检测,例如检测叶片表面裂纹。
耦合方式
通过薄层耦合剂与工件表面直接接触。藕合剂主要起 传递超声波能量作用,为避免空气层产生的强烈反射,故 在探测时必须将接触层间的空气排除干净,使声波入射工 件。此法操作方便,但对被测工件的表面光洁度要求较高 。
液浸法就是将探头与工件全部浸于液体或探头与工件 之间局部充以液体(探头与工件有一段距离,即液层厚度) ,进行探伤的方法。液体一般用水,因此,也称水浸法。
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入射波 工作原 束方向 理
声束形状
耦合方式
波形
晶片数 目
特殊探 头
4
工作原理
压电式
压电效应:晶体在交变应力(压力或拉 力)作用下形变时产生交变电场的现象。
磁致伸缩式
磁致伸缩效应:当在磁化了的磁棒两端施 加应力或应变时,磁棒的磁化状态将发生 变化,从而在线圈中产生电压
5
入射波束方向
直探头
• 入射波束与被探工件表面垂直,用于垂直探 伤,探测深度较大,多数是纵波。
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晶片数目
单晶探头 双晶探头 多晶探头
9
声束形状
聚
采用曲面晶片发出聚焦的超声
焦
波;采用两种不同声速的塑料来制 作声透镜;利用类似光学反射镜的
探
原理制作声凹面镜来聚焦超声波。
头
声束直径可以小到1mm左右,能分 辨细小的缺陷。
非聚焦探头
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特殊探头
(1)测厚探头:包括常温,中温,高温状态下使用的,接触法或 液浸法使用超声的,不同分辨率的各种测厚探头。 (2)轮式超声探头:可用于自动或半自动的钢板检测等。 (3)检测铁路钢轨的超声探头。 (4)检测工件内孔的超声探头:深入工件孔内进行检测。 (5)从轴类、螺栓等端面进行检测的小角度纵波斜入射探头 。 (6)用于高温条件下检测的超声探头。 (7)冲击波探头:产生冲击波进行检测。 (8)用于特殊部位的反射镜式探头:利用声反射镜改变超声束 的投射方向。 (9)电磁超声探头。 (10)混凝土检测用探头。 (11)窄脉冲(高阻尼)探头:可获得特别高的分辨力。 (12)与计算机配合的相控阵探头或动态聚焦阵列探头。 (13)可变焦距的阵列探头。