超声波探伤仪探头的结构
压电换能器探头一般由压电晶片、阻尼块、接头、电缆线、保护膜和外壳组成。斜探头中通常还有一个使晶片与入射面成一定角度的斜楔块。
1.压电晶片
压电晶片的作用是发射和接收超声波,实现电声换能。晶片的性能决定着探头的性能。晶片的尺寸和谐振频率,决定发射声场的强度、距离波幅特性与指向性。晶片制作质量的好坏,也关系着探头的声场对称性、分辨力、信噪比等特性。
2.阻尼块和吸声材料
阻尼块是由环氧树脂和钨粉等按一定比例配成的阻尼材料,其声阻抗应尽量接近压电晶片的声阻抗,紧贴在压电晶片或楔块后面。阻尼块对压电晶片的振动起阻尼作用,一是可使晶片起振后尽快停下来,从而使脉冲宽度减小,分辨力提高;二是阻尼块还可以吸收晶片向其背面发射的超声波;三是对晶片起支撑作用。
3.保护膜
保护膜的作用是保护压电晶片不致磨损或损坏。保护膜分为硬、软保护膜。硬保护膜适用与表面光洁的工件检测。软保护膜可用于表面粗糙的工件检测。
4.斜楔
斜楔是斜探头中为了使超声波倾斜入射到检测面而装在晶片前面的楔块。斜楔是探头的晶片与工件表面形成一个严格的夹角。以保证晶片发射的超声波按设定的倾斜角斜入射到斜楔与工件的界面,从而能在界面出产生所需要的波形转换,以便在工件内形成特定波形和角度的声束。同时,有了斜楔在晶片前面,就不再需要保护膜了。
5.电缆线
探头与探伤仪间的连接需采用高频同轴电缆,这种电缆可消除外来电波对探头的激励脉冲及回波脉冲的影响,并防止这种高频脉冲以电波形式向外辐射。
6.外壳
外壳的作用在于将各部分组合在一起,并保护起来。