超聲探頭及超聲波檢測原理

超聲探頭及超聲波檢測原理超聲探頭及超聲波檢測原理第1頁超聲波探頭教學(xué)目標(biāo)：了解超聲波探頭發(fā)射和接收超聲波機(jī)理，掌握超聲波探頭種類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。超聲波探頭超聲探頭及超聲波檢測原理第2頁一、超聲波探頭功用探傷用超聲波是一個(gè)頻率高達(dá)幾百千赫到幾兆赫高頻脈沖彈性波。超聲波探頭ＴＦＢ探頭零件顯示器缺點(diǎn)超聲探頭及超聲波檢測原理第3頁一、超聲波探頭功用電信號(hào)→探頭→超聲波→零件－－超聲波發(fā)射；零件內(nèi)超聲波→探頭→電信號(hào)－－超聲波接收；超聲波探頭電信號(hào)超聲波探頭探頭功用：是一個(gè)可逆聲電轉(zhuǎn)換元件。在探傷中起發(fā)射和接收高頻脈沖彈性波作用。超聲探頭及超聲波檢測原理第4頁二、壓電效應(yīng)超聲波探頭比如：石英又稱SiO2，它是一個(gè)單晶三角晶體。含有3個(gè)極化軸（X1，X2，X3）和1個(gè)光軸。

超聲探頭及超聲波檢測原理第5頁二、壓電效應(yīng)超聲波探頭超聲探頭及超聲波檢測原理第6頁二、壓電效應(yīng)超聲波探頭壓電效應(yīng)機(jī)理

應(yīng)力電場正壓電效應(yīng)逆壓電效應(yīng)正壓電效和逆壓電效應(yīng)統(tǒng)稱壓電效應(yīng)。超聲探頭及超聲波檢測原理第7頁三、探頭結(jié)構(gòu)組成超聲波探頭探頭組成：壓電晶片、阻尼塊、外殼、電極、保護(hù)膜（斜鍥）、調(diào)諧線圈壓電晶片：實(shí)現(xiàn)聲電相互轉(zhuǎn)換；阻尼塊：吸收聲能加大阻尼；外殼：保護(hù)固定內(nèi)部原件；電極：實(shí)現(xiàn)晶片和電纜連接；保護(hù)膜、斜鍥：保護(hù)晶片、波形轉(zhuǎn)換；調(diào)諧線圈：實(shí)現(xiàn)探頭與儀器最正確匹配。超聲探頭及超聲波檢測原理第8頁四、探頭種類超聲波探頭直探頭－單晶片,雙晶片,聚焦直探頭斜探頭－橫波探頭,表面波探頭可變角探頭其它探頭－充水探頭,渦流超聲探頭,薄膜探頭探頭種類超聲探頭及超聲波檢測原理第9頁四、探頭種類超聲波探頭直探頭特點(diǎn):

適合用于探測晶片正下方與聲束方向垂直缺點(diǎn)；

探測深度較大,適用范圍較廣；

檢測靈敏度高。超聲探頭及超聲波檢測原理第10頁四、探頭種類超聲波探頭斜探頭特點(diǎn):

適合探測探頭斜下方不一樣角度方向缺點(diǎn)；

探測深度較小,適用直探頭難以探測部位；

檢測靈敏度較高。超聲探頭及超聲波檢測原理第11頁四、探頭種類超聲波探頭雙晶探頭特點(diǎn):

雙晶片聲場重合區(qū)域靈敏度最高,普通用于定向定位檢測；

探測深度較小；

檢測靈敏度高較。超聲探頭及超聲波檢測原理第12頁四、探頭種類超聲波探頭可變角探頭特點(diǎn):晶片產(chǎn)生超聲波入射方向能夠改變。一個(gè)探頭可進(jìn)行多個(gè)方向上探測，是一個(gè)多功效探頭。超聲探頭及超聲波檢測原理第13頁四、探頭種類超聲波探頭聚焦探頭特點(diǎn):含有良好方向性適合用于探測曲面零件與晶片垂直方向上一定深度缺點(diǎn)。超聲探頭及超聲波檢測原理第14頁五、探頭表示方法超聲波探頭超聲探頭及超聲波檢測原理第15頁五、探頭表示方法超聲波探頭超聲探頭及超聲波檢測原理第16頁五、探頭表示方法超聲波探頭基礎(chǔ)頻率晶片材料晶片尺寸探頭種類特征晶片材料表示法ＰＢＴＬＩＱＮ鋯鈦酸鉛陶瓷鈦酸鋇陶瓷鈦酸鉛陶瓷鈮酸鋰單晶碘酸鋰單晶石英單晶其它壓電材料代號(hào)壓電材料探頭種類表示法ＺＫＸFGSJBMKB直探頭斜探頭（用Ｋ表示）斜探頭（折射角表示）聯(lián)合雙探頭（分割探頭）水浸探頭表面波探頭可變角探頭代號(hào)探頭名稱超聲探頭及超聲波檢測原理第17頁五、探頭表示方法超聲波探頭基礎(chǔ)頻率晶片材料晶片尺寸探頭種類特征2.5Ｂ20Ｚ直探頭園晶片直徑20ｍｍ鈦酸鋇陶瓷頻率