超声波探头是实现电信号与声信号相互转换的核心部件,主要依靠压电晶片的压电效应完成发射与接收,按波形可分为直探头、斜探头、双晶探头等,适用于不同工件与缺陷类型。
直探头用于发射和接收纵波,主要检测钢板、锻件、轴类等工件内部体积型缺陷,如夹层、夹杂、缩孔等。斜探头通过楔块将纵波转为横波,多用于焊缝检测,可发现裂纹、未熔合、未焊透等面状缺陷。双晶探头分为发射与接收两个晶片,能有效减小近表面盲区,适合薄板、近表面缺陷检测。
探头外壳上的字符是选型关键,常见标识含义如下:
· 2.5P、5MHz:数字代表频率,单位 MHz,频率越高分辨率越高、穿透力越弱。
· Φ14、Φ20、2.5Z20×22:晶片尺寸,圆形以直径表示,矩形以长 × 宽表示,尺寸越大声束能量越强。
· K1、K2、K2.5、K3:斜探头K 值,指折射角的正切值(tanβ),K 值越大折射角越大,声束越浅。
· 45°、60°、70°:探头折射角度,与 K 值对应,共同决定声束入射路径。
· P、Z、Si:压电材料,P 代表锆钛酸铅(常用),Z 为钛酸钡,Si 为石英晶体。
· 9×9、6×6:矩形探头晶片尺寸,多用于小径管或窄间隙检测。
· 双晶、TR:表示双晶探头,分为发射晶片和接收晶片,盲区小、近表面性能好。
· 80°、85°:探头楔块入射角,影响声束入射与覆盖范围。
在实际使用中,通过频率、晶片尺寸、K 值、角度等标识,可快速判断探头适用场景。合理识别字符参数,是正确选择探头、保证探伤精度与结果可靠性的基础。