超聲探頭及超聲波檢測原理PPT

1、1現(xiàn)象與問題：現(xiàn)象與問題： 1、在超聲波探傷中，超聲波是從哪、在超聲波探傷中，超聲波是從哪里來的？又是怎樣產(chǎn)生的？里來的？又是怎樣產(chǎn)生的？ 2、由于零件形狀及缺陷位置多樣性，、由于零件形狀及缺陷位置多樣性，實(shí)際超聲波探傷怎樣滿足這些要求呢？實(shí)際超聲波探傷怎樣滿足這些要求呢？2超聲波探頭超聲波探頭教學(xué)目的：教學(xué)目的：了解超聲波探頭發(fā)射和接受超聲了解超聲波探頭發(fā)射和接受超聲波機(jī)理，掌握超聲波探頭種類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。波機(jī)理，掌握超聲波探頭種類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。超聲波探頭超聲波探頭3一、超聲波探頭功用一、超聲波探頭功用 探傷用超聲波是一種頻率高達(dá)幾百千探傷用超聲波是一種頻率高達(dá)幾百千赫到幾兆赫的高頻脈沖彈性波。

2、赫到幾兆赫的高頻脈沖彈性波。超聲波探頭超聲波探頭探頭探頭零件零件顯示器顯示器缺陷缺陷4一、超聲波探頭功用一、超聲波探頭功用電信號電信號探頭探頭超聲波超聲波零件超聲波發(fā)射；零件超聲波發(fā)射；零件內(nèi)超聲波零件內(nèi)超聲波探頭探頭電信號超聲波接收；電信號超聲波接收；超聲波探頭超聲波探頭電信號電信號超聲波超聲波探頭探頭探頭功用：探頭功用：是一種可逆的聲電轉(zhuǎn)換元件。在是一種可逆的聲電轉(zhuǎn)換元件。在探傷中起發(fā)射和接收高頻脈沖彈性波作用。探傷中起發(fā)射和接收高頻脈沖彈性波作用。5二、壓電效應(yīng)二、壓電效應(yīng)超聲波探頭超聲波探頭例 如 ：例 如 ： 石 英石 英 又 稱又 稱SiO2 ，它是一種它是一種單晶三角晶體。具單晶

3、三角晶體。具有有3個極化軸（個極化軸（X1，X2，X3）和和1個光個光軸軸 。 6二、壓電效應(yīng)二、壓電效應(yīng)超聲波探頭超聲波探頭7二、壓電效應(yīng)二、壓電效應(yīng)超聲波探頭超聲波探頭壓電效壓電效應(yīng)機(jī)理應(yīng)機(jī)理 應(yīng)力應(yīng)力電場電場正壓電效應(yīng)正壓電效應(yīng)逆壓電效應(yīng)逆壓電效應(yīng)正壓電效和逆正壓電效和逆壓電效應(yīng)統(tǒng)稱壓電效應(yīng)統(tǒng)稱壓電效應(yīng)。壓電效應(yīng)。8三、探頭結(jié)構(gòu)組成三、探頭結(jié)構(gòu)組成超聲波探頭超聲波探頭探頭組成：探頭組成：壓電晶片、阻尼塊、壓電晶片、阻尼塊、外殼、電極、保護(hù)膜外殼、電極、保護(hù)膜（斜鍥）、調(diào)諧線圈（斜鍥）、調(diào)諧線圈壓電晶壓電晶片：片：實(shí)現(xiàn)聲電相互轉(zhuǎn)換；實(shí)現(xiàn)聲電相互轉(zhuǎn)換；阻尼塊：阻尼塊：吸收聲能加大阻尼；吸收聲

4、能加大阻尼；外殼：外殼：保護(hù)固定內(nèi)部原件；保護(hù)固定內(nèi)部原件；電極：電極：實(shí)現(xiàn)晶片和電纜連接；實(shí)現(xiàn)晶片和電纜連接；保護(hù)膜、斜鍥：保護(hù)膜、斜鍥：保護(hù)晶片、波形轉(zhuǎn)換；保護(hù)晶片、波形轉(zhuǎn)換；調(diào)諧線圈：調(diào)諧線圈：實(shí)現(xiàn)探頭與儀器最佳匹配。實(shí)現(xiàn)探頭與儀器最佳匹配。9四、探頭種類四、探頭種類超聲波探頭超聲波探頭直探頭直探頭單晶片單晶片, ,雙晶片雙晶片, ,聚焦直探頭聚焦直探頭斜探頭斜探頭橫波探頭橫波探頭, ,表面波探頭表面波探頭可變角探頭可變角探頭其它探頭其它探頭充水探頭充水探頭, ,渦流超聲探頭渦流超聲探頭, ,薄薄膜探頭膜探頭探探頭頭種種類類10四、探頭種類四、探頭種類超聲波探頭超聲波探頭直探頭特點(diǎn)直探頭

5、特點(diǎn): : 適用于探測晶片適用于探測晶片正下方與聲束方向正下方與聲束方向垂直的缺陷；垂直的缺陷； 探測深度較大探測深度較大, ,適適用范圍較廣；用范圍較廣； 檢測靈敏度高。檢測靈敏度高。11四、探頭種類四、探頭種類超聲波探頭超聲波探頭斜探頭特點(diǎn)斜探頭特點(diǎn): : 適合探測探頭斜下方不同角度方向的缺陷；適合探測探頭斜下方不同角度方向的缺陷； 探測深度較小探測深度較小, ,適用直探頭難以探測的部位；適用直探頭難以探測的部位； 檢測靈敏度較高。檢測靈敏度較高。12四、探頭種類四、探頭種類超聲波探頭超聲波探頭雙晶探頭特點(diǎn)雙晶探頭特點(diǎn): : 雙晶片聲場重疊區(qū)域靈敏度最高雙晶片聲場重疊區(qū)域靈敏度最高, ,一

6、般用于定一般用于定向定位檢測；向定位檢測； 探測深度較?。惶綔y深度較?。?檢測靈敏度高較。檢測靈敏度高較。13四、探頭種類四、探頭種類超聲波探頭超聲波探頭可變角探頭特點(diǎn)可變角探頭特點(diǎn): :晶片產(chǎn)生超聲波晶片產(chǎn)生超聲波的入射方向可以的入射方向可以改變。一個探頭改變。一個探頭可進(jìn)行多個方向可進(jìn)行多個方向上探測，是一種上探測，是一種多功能探頭。多功能探頭。14四、探頭種類四、探頭種類超聲波探頭超聲波探頭聚焦探頭特點(diǎn)聚焦探頭特點(diǎn): :具有良好的方向具有良好的方向性適用于探測曲性適用于探測曲面零件與晶片垂面零件與晶片垂直方向上一定深直方向上一定深度的缺陷。度的缺陷。15五、探頭表示方法五、探頭表示方法超

7、聲波探頭超聲波探頭16五、探頭表示方法五、探頭表示方法超聲波探頭超聲波探頭17五、探頭表示方法五、探頭表示方法超聲波探頭超聲波探頭基本頻率基本頻率晶片材料晶片材料晶片尺寸晶片尺寸探頭種類探頭種類特征特征晶片材料表示法晶片材料表示法鋯鈦酸鉛陶瓷鋯鈦酸鉛陶瓷鈦酸鋇陶瓷鈦酸鋇陶瓷鈦酸鉛陶瓷鈦酸鉛陶瓷鈮酸鋰單晶鈮酸鋰單晶碘酸鋰單晶碘酸鋰單晶石英單晶石英單晶其它壓電材料其它壓電材料代號代號壓電材料壓電材料探頭種類表達(dá)法探頭種類表達(dá)法FGSJBMKB直探頭直探頭斜探頭（用表示）斜探頭（用表示）斜探頭（折射角表示）斜探頭（折射角表示）聯(lián)合雙探頭（分割探頭）聯(lián)合雙探頭（分割探頭）水浸探頭水浸探頭表面波探頭表面波探頭可變角探頭可變角探頭代號代號探頭名稱探頭名稱18五、探頭表示方法五、探頭表示方法超聲波探頭超聲波探頭基本頻率基本頻率晶片材料晶片材料晶片尺寸晶片尺寸探頭種類探頭種類特征特征2.5 20 直探頭直探頭園晶片直徑園晶片直徑20鈦酸鋇