超声仪器原理摘要.ppt

第2章超声检测仪器原理 1探头 2.仪器 2.3.1超声探头 1压电效应 2.探头种类 3探头结构 4探头参数 1.压电效应 正压电效应:有些单晶和多晶陶瓷材料在应力作用下产 生应变时,晶体中就会产生极化或电场,这种效应称为 正压电效应。接收超声波 逆压电效应:当压电晶片受发射电脉冲激励后产生振动, 即可发射声脉冲,这种效应称为逆压电效应。发出超声 波 东电材弹性右反应的栋有对称 电材料分为单品积多晶两大类压电单晶(石英,慇 晶体 (压电晶片,晶片) 2.探头种类 ■直探头:声线垂直入射,可发射接收纵波 ■斜探头:声线倾斜入射,横波或表面波 ■双晶探头(分割探头):一个晶片发射, 个晶片接收 ■以上为压电超声探头,占主流地位。另外 还有电磁超声探头和激光超声探头。 3.探头结构 直探头 直探头(纵波探头)直探头用 于发射和接收纵波,故又称为 纵波探头:直探头主要用于探 则与探侧面平行的缺陷.如板 材、锻件检测。直探头的结构 如右图所示,主要由压电晶片、 护膜、吸收块、电线接头和 外壳等部分组成。 接头;2一外壳;3—阻尼 块;4一电缆线;5—压电晶片 6—保护膜 ■斜探头 ■斜探头又可分为纵波斜 探头,横波斜探头和表 面波斜探头。这里仅介 绍横波斜探头。横波斜 探头是利用横波检测, 主要用于探测与探测面 垂直或成一定角度的缺 陷.如焊缝检测、汽轮 机叶轮检测等。 1一吸声材料;2一斜楔 3—声阻尼;4一外壳;5 电缆线;6—压电晶片 双晶探头 又称组合式探头,两块压电晶 片装在一个探头架下,一个晶 片发射,另一个晶片接收,它 们发射和接收纵波,结构见图 示。晶片下的延迟块(有机玻 璃或环氧树脂)使声波延迟 段时间后射入工件,从而可检 测近表面缺陷,减小了盲区, 并可提高分辨力。两晶片之间 用隔声层分开,晶片间的倾角 通常为3~18度之间。两晶片声 场的重叠部分是检测灵敏度的 纵波联合双探头结构示意图 最高区域,此区域一般呈菱形。16离层2发射插片3迟块4楼头5-外 6-屏蔽7一接收品片8-声压9一深度 接触法双晶直探头 发射晶片接收晶片