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如何正确选择超声波探伤仪双晶探头

2017-06-19 16:45:58 三木科仪 WWW.SANMUKEYI.COM 点击数:

如何正确选择超声波探伤仪双晶探头

(图一:双晶探头)

1、探头频率的选择

超声的发射频率在很大程度上决定了超声波探伤的检测能力。频率高时,波长短,声束指向性好,扩散角较小,能量集中,因而发现小缺陷的能力则比较强、分辨力好、缺陷定位准确。但高频率超声在材料中衰减较大,穿透能力较差,反之亦然。

由于双晶探头适用于较薄工件的探伤,不需要较强的穿透力。因此可以采用较高频率的探头。对于锻件,板材,棒材等晶粒细小的工件,可以采用5MHz的双晶探头(若被检工件表面较粗糙,高频超声散射较大,不易射入,则容易出现林状回波)。对于晶粒粗大,超声散射严重的材料,如奥斯体不锈钢和铸造件等,频率高时,也会出现晶界引起的林状回波,致使无法探伤,对于这一类材料,建议选用1MHz~2.5MHz的低频率双晶探头。

2、晶片尺寸的选择

从以上介绍的双晶探头的工作原理来看,双晶探头探伤主要取决于双晶探头的声能集中区,跟晶片的大小没有直接的关系。双晶探头的晶片大小,只与工件探测面积的大小有关,当检测面积大时,为了提高探伤效率,宜采用晶片尺寸较大的探头,如?14mm,?20mm等。当检测面积较小,或者检测面带有一定曲率的情况下,为了减少耦合损失宜用晶片尺寸小的探头。

3、焦距的选择

双晶探头的两个晶片都有一定的倾斜角度。发射声束与接收声束必然会产生相交,形成棱形的区域,此区域即为探伤区域(图二)。

 

图二:双晶探头焦距与探伤区域图

处于棱形区的缺陷,其反射信号强,同时对于同样大小的缺陷,位于棱形区中心时,反射信号最强。因此在实际探伤过程中,要根据被检工件的厚度选取适当的焦距。焦距越小,则对薄工件的探伤越有利。一般来说,选择双晶探头的焦距小于被检工件厚度5~10mm左右。

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