超聲波雙晶探頭如何選擇-飛泰檢測儀器

雙晶探頭是超聲波探傷中使用的一種較為獨特的探頭類型，與普通單晶探頭相比具有始波脈沖盲區(qū)小、在特定范圍內檢測靈敏度高的優(yōu)勢，因此常被用于薄壁類零件內部小當量缺陷的檢測。

雙晶探頭探傷原理

與常用的單晶探頭采用同一晶片發(fā)射和接收信號不同，雙晶探頭采用兩塊帶有阻尼塊、相向傾斜互成一定角度的晶片分別承擔發(fā)射、接收信號的任務。這種設計一是使檢測信號的發(fā)射、接收脈沖間總有一定的時間間隔，發(fā)射脈沖不再進入接收電路，避免了初始脈沖引起的盲區(qū)問題；二是在檢測體內部形成一個菱形的聲束匯聚區(qū)，進而形成聚焦聲場，在同等檢測條件下與單晶探頭相比提高了檢測靈敏度。

雙晶探頭參數的選擇

雙晶探頭的性能是由各項參數決定的。以雙晶縱波探頭為例，其主要參數包括探頭的頻率、聲束焦距和晶片尺寸。合理選擇探頭就是要優(yōu)化確定以上三個參數。

探頭頻率的選擇

探頭頻率在很大程度上決定了超聲波對缺陷的探測能力。一般認為，雙晶探頭的檢測對象為薄壁件，發(fā)射聲波不需要太強的穿透能力，可選擇較高的頻率以保證檢測靈敏度。但實際檢測表明，必須根據檢測對象的晶粒大小和對靈敏度的要求合理選擇探頭頻率。對大晶粒的材料進行檢測，探頭頻率過高將導致雜波增多，影響檢測效果。經測試，在儀器、探頭匹配良好的情況下，頻率為5MHz的探頭可以滿足4級晶粒以上材料按AA級靈敏度驗收標準檢測的需要。

聲束焦距的選擇

探頭表面與聲束焦點的距離為焦距。焦距不僅決定了檢測范圍，而且當缺陷處于焦點處時，其反射信號最強、定位準確。因此，探頭焦距的選取，對最終檢測結果的影響十分顯著。飛泰認為要根據被檢件厚度及加工余量選擇合適的聲束焦距，聲束焦點應選擇在最終成型產品壁厚的中心點。

晶片尺寸的選擇

與單晶片探頭受晶片尺寸影響檢測范圍不同，雙晶片探頭的檢測范圍即是探頭的聲能集中區(qū)，跟晶片尺寸大小無關。因此，選擇晶片尺寸時需要考慮兩點，一是要根據檢測件大小選擇相匹配探頭，以提高檢測效率；二是在檢測曲面零件時選擇盡可能小尺寸的探頭，以提高耦合性。

雙晶探頭的應用

雙晶探頭主要用于超聲波探傷儀使用，用于檢測薄壁復雜的金屬零件。