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　　第一、探頭晶片尺寸的選擇

　　晶片尺寸對(duì)探傷也有一定的影響，選擇晶片尺寸進(jìn)要考慮以下因素：

　　1、晶片尺寸增加，半擴(kuò)散角減少，波束指向性變好，超聲波能量集中，對(duì)探傷有利。

　　2、晶片尺寸增加，近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度迅速增加，對(duì)探傷不利。

　　3、晶片尺寸大，輻射的超聲波能量大，探頭未擴(kuò)散區(qū)掃查范圍大，遠(yuǎn)距離掃查范圍相對(duì)變小，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)距離缺陷能力增強(qiáng)。

　　以上分析說明晶片大小對(duì)聲束指向性、近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度、近距離掃查范圍和遠(yuǎn)距離缺陷檢出能力有較大的影響。實(shí)際探傷中，探傷面積范圍大的工件時(shí)，為了提高探傷效率宜選用大晶片探頭;探傷厚度大的工件時(shí)，為了有效地發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的缺陷宜選用大晶片探頭;探傷小型工件時(shí)，為了提高缺陷定位定量精度宜選用小晶片探頭;探傷表面不太平整，曲率較低較大的工件時(shí)，為了減少耦合損失宜選用小晶片探頭。

　　第二、探頭頻率的選擇

　　超聲波探傷頻率0.5~10MHz之間，選擇范圍大。一般選擇頻率時(shí)應(yīng)考慮以下因素:

　　1、由于波的繞射，使超聲波探傷儀 靈敏度約為波長(zhǎng)的一半，因此提高頻率，有利于發(fā)現(xiàn)更小的缺陷。

　　2、頻率高，脈沖寬度小，分辨力高，有利于區(qū)分相鄰缺陷。

　　3、頻率高，波長(zhǎng)短，則半擴(kuò)散角小，聲束指向性好，能量集中，有利于發(fā)現(xiàn)缺陷并對(duì)缺陷定位。

　　4、頻率高，波長(zhǎng)短，近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度大，對(duì)探傷不利。

　　5、頻率增加，衰減急劇增加。

　　第三、探頭型式的選擇

　　常用的探頭型式有縱波直探頭、橫波斜探頭、表面波探頭、雙晶探頭，聚焦探頭等。一般根據(jù)工件的形狀和可能出現(xiàn)缺陷的部位、方向等條件來(lái)選擇探頭的型式，使聲束軸線盡量與缺陷垂直。

　　縱波直探頭波束軸線垂直于探測(cè)面，主要用于探測(cè)與探測(cè)面平行的缺陷，如鍛件、鋼板中的夾層、折疊等缺陷。

　　橫波斜探頭主要用于探測(cè)與探測(cè)面垂直可成一定角度的缺陷，如焊縫中未焊透、夾渣、未溶合等缺陷。

　　表面波探頭用于探測(cè)工件表面缺陷，雙晶探頭用于探測(cè)工件近表面缺陷，聚焦探頭用于水浸探測(cè)管材或板材。

　　由以上分析可知，對(duì)于晶粒較細(xì)的鍛件、軋制件和焊接件等，一般選用較高的頻率，常用2.5~5MHz;對(duì)晶粒較粗大的鑄件、奧氏體鋼等宜選用較低的頻率，常用0.5~2.5MHz。如果頻率過高，就會(huì)引起嚴(yán)重衰減，屏幕上出現(xiàn)林狀回波，信噪比下降，甚至無(wú)法探傷。

　　頻率的高低對(duì)探傷有較大的影響，頻率高，靈敏度和分辨力高，指向性好，對(duì)探傷有利;但近場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)度大，衰減大，又對(duì)探傷不利。實(shí)際探傷中要全面分析考慮各方面的因素，合理選擇頻率。一般在保證探傷靈敏度的前提下盡可能選用較低的頻率。

　　超聲波探頭工作原理

　　超聲波探頭中的壓電晶片具有壓電效應(yīng)，當(dāng)高頻電脈沖激勵(lì)壓電晶片時(shí)，發(fā)生逆壓電效應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)換為聲能(機(jī)械能)，探頭發(fā)射超聲波。當(dāng)探頭接收超聲波時(shí)，發(fā)生正壓電效應(yīng)，將聲能轉(zhuǎn)換為電能。不難看出超聲波探頭在工作時(shí)實(shí)現(xiàn)了電能和聲能的相互轉(zhuǎn)換，因此常把探頭叫做換能器。

　　某些晶體材料在交變拉壓應(yīng)作用下，產(chǎn)生交變電場(chǎng)的效應(yīng)稱為正壓電效應(yīng)。反之當(dāng)晶體材料在交變電場(chǎng)作用下，產(chǎn)生伸縮變形的效應(yīng)稱為逆壓電效應(yīng)。正、逆壓電效應(yīng)統(tǒng)稱為壓電效應(yīng)。