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在超聲檢測中使用的探頭,是利用材料的壓電效應實現電能、聲能轉換的換能器。超聲波探頭中的關鍵部件是晶片,晶片是一個具有壓電效應的單晶或者多晶體薄片,它的作用是將電能和聲能互相轉換。超聲波縱波探頭通常稱為直探頭,主要用于檢測與檢測面平行的缺陷,如板材、鑄、鍛件檢測等。
縱波斜探頭是入射角小于第一臨界角的探頭。目的是利用小角度的縱波進行缺陷檢驗,或在橫波衰減過大的情況下,利用縱波穿透能力強的特點進行縱波斜入射檢驗,使用時需注意試件中同時存在橫波的干擾。超聲波橫波斜探頭是利用橫波檢測,是入射角在第一臨界角與第二臨界角之間且折射波為純橫波的探頭,主要用于檢測與檢測面垂直或成一定角度的缺陷,廣泛用于焊縫、管材、鍛件的檢測。
超聲波爬波探頭,由于一次爬波的角度在75o~83o之間,幾乎垂直于被檢工件的厚度方向,與工件中垂直方向的裂紋接近成90o,因此對于垂直性裂紋有較好的檢測靈敏度,且對工件表面的粗糙度要求不高,適用于表面、近表面的裂紋檢測;超聲波表面波探頭入射角需在產生瑞利波的臨界角附近,通常比第二臨界角略大。
由于超聲波探頭表面波的能量集中于表面下2個波長之內,檢查表面裂紋靈敏度極高,主要對表面或近表面缺陷進行檢驗。超聲波探頭主要材料有壓電晶體(電致伸縮),及鎳鐵鋁合金(磁致伸縮)兩類。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛(PZT)等。
壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆傳感器,它可以將電能轉變成機械振蕩而產生超聲波,同時它接收到超聲波時,也能轉變成電能,所以它可以分成發送器或接收器。有的超聲波傳感器既作發送,也能作接收。