超声波探头结构及分类

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。
波形
纵波探头
纵波检验
横波探头
用于对工件内部及表面缺陷的横波检测, 例如检测焊缝。
板波探头
用于薄板检测
超声波探头结构及分类
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，保护膜，外壳，斜楔组 成。
结构 晶片
阻尼块 保护膜
• 以压电效应发射接收超声波。 • 不同形状、材质用途。
• 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。
• 保护晶片和电极层不被磨损，改善 探头与试件耦合作用。 • 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
非聚焦探头
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。
斜楔
分类
入射波 束方向 声束形状
工作原 理
耦合方式
Fra Baidu bibliotek
波形 特殊探 头
晶片数 目
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
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。
表面波探头
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。
直接接触式探头 液浸式探头
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。
晶片数目
单晶探头
双晶探头
多晶探头
声束形状
聚 焦 探 头
采用曲面晶片发出聚焦的超声 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 原理制作声凹面镜来聚焦超声波。 声束直径可以小到1mm左右，能分 辨细小的缺陷。