相控阵超声探头中超声相控阵技术的基本思想来自于雷达电磁波相控阵技术。相控阵雷达是由许多辐射单元排成阵列组成,通过控制阵列天线中各单元的幅度和相位,调整电磁波的辐射方向,在一定空间范围内合成灵活快速的聚焦扫描的雷达波束。超声相控阵换能器由多个单独的压电晶片组成阵列,按一定的规则和时序用电子系统控制激发各个晶片单元,来调节控制焦点的位置和聚焦的方向。超声相控阵是超声探头晶片的组合,由多个压电晶片按一定的规律分布排列,然后逐次按预先规定的延迟时间激发各个晶片,所有晶片发射的超声波形成一个整体波阵面,能有效地控制发射超声束(波阵面)的形状和方向,能实现超声波的波束扫描、偏转和聚焦。在安装和拆下超声探头时应首先关闭整机主电源,然后小心地进行操作。四川工业超声波探头生产厂
常见的超声探头及故障维修:一个探头如果有明显的暗道的话,在排除电缆,声透镜等故障后,一般可以初步判断为声头故障,通过专门的检测设备进行检测,从而判断多少晶片故障,具体是哪些晶片故障,一般来讲一个128个晶片的探头,如果有几个晶片坏了的影响不太大的。更换声头要注意新换的声头参数要与原先的声头一致或者尽量接近。主要的参数包括:几何尺寸,晶片的声学参数,此外考虑到实际使用的需要更换探头的声头在外形上要与原来一致。超声探头的外壳多是声头外壳,其它部位的破损通常多是由于意外所致。所以声头外壳的故障需要尽快修理,防止故障越来越大。四川工业超声波探头生产厂超声探头是超声诊断仪必不可少的关键部位。
超声检测中使用的探头,是利用材料的压电效应实现电能、声能转换的换能器。一般由压电晶片、阻尼块、接头、电缆线、保护膜和外壳组成,它是组成超声检测系统较重要的组件之一,探头的性能直接影响超声检测能力和效果。探头的种类很多,根据波形不同,可分为纵波探头、横波探头、表面波探头等。根据耦合方式分为接触式探头和液(水)浸探头。根据波束分为聚焦探头与非聚焦探头。根据晶片数量不同又分为单晶单头、双晶探头等。此外还有高温探头、微型探头等特殊用途的探头。
直探头由插座、外壳、保护膜、压电晶片、吸声材料等组成,接触面为可更换的软膜。用于发射垂直于探头表面传播的纵波,以探头直接接触工件表面的方式进行检测。主要用于检测与检测面平行或近似平行的缺陷,如经常用在棒材、板材、锻件、铸件等材料的检测。横波斜探头是通过波形转换来实现横波检测的。横波波长短,检测灵敏度高,主要用于检测与检测面垂直或成一定角度的缺陷,如焊缝中的未焊透、夹渣、裂纹、未融合等缺陷。纵波斜探头是利用小角度的纵波进行检测,或者在横波衰减过大的情况下,利用纵波穿透能力强的特点进行斜入射纵波检测。超声波的发射和接收都是通过探头来实现的。
超声波探伤仪直探头:进行垂直探伤用的单晶片探头,主要用于纵波探伤。直探头由插座、外壳、保护膜、压电晶片、吸声材料等组成,头接触面为可更换的软膜,用于检测表面粗糙的工件。超声波探伤仪斜探头:进行斜射探伤用的探头,主要用于横波探伤。斜探头由斜块、压电晶片、吸声材料、外壳、插座等组成,斜探头的声束与探头表面倾斜,因此可用于检测直声束无法到达的部位、或者缺陷的方向与检测面之间存在夹角的区域。超声波探伤仪表面波探头:用于发射和接收表面波的探头。表面波是沿工件表面传播的波,幅值随表面下的深度迅速减少,传播速度是横波的0.9倍,质点的振动轨迹为椭圆。表面波探头在被检工件的表面和近表面产生表面波。超声探头的性能直接影响超声检测能力和效果。四川工业超声波探头生产厂
焊缝中危险性缺陷多垂直于表面,常选用超声斜探头。四川工业超声波探头生产厂
超声探头频率的选择:超声波探伤频率0.5~10MHz之间,选择范围大。一般选择频率时应考虑以下因素:1、由于波的绕射,使超声波探伤灵敏度约为波长的一半,因此提升频率,有利于发现更小的缺陷。2、频率高,脉冲宽度小,分辨力高,有利于区分相邻缺陷。3、频率高,波长短,则半扩散角小,声束指向性好,能量集中,有利于发现缺陷并对缺陷定位。4、频率高,波长短,近场区长度大,对探伤不利。5、频率增加,衰减急剧增加。由以上分析可知,频率的高低对探伤有较大的影响,频率高,灵敏度和分辨力高,指向性好,对探伤有利;但近场区长度大,衰减大,又对探伤不利。实际探伤中要全方面分析考虑各方面的因素,合理选择频率。一般在保证探伤灵敏度的前提下尽可能选用较低的频率。四川工业超声波探头生产厂