超声波探伤探头的选择方案
超声波检测时探头选择原则
超声波探头角度过大，应该如何调整1.老师您好，我们的超声波探头的视角是60度的，现在想调整角度的话，如何调整为40度角的话，要加喇叭形状的还是直筒形状的结构呢，加的高度有什么计算原则，还有应该选择什么材质的呢 ?超声波探伤中，超声波的发射和接收都是通过探头来实现的。
探头的种类很多，结构型式也不一样。
探伤前应根据被检对象的形状、衰减和技术要求来选择探头。
探头的选择包括探头型式、频率、晶片尺寸和斜探头K值的选择等。
1.探头型式的选择常用的探头型式有纵波直探头、横波斜探头表面波探头、双晶探头、聚焦探头等。
一般根据工件的形状和可能出现缺陷的部位、方向等条件来选择探头的型式，使声束轴线尽量与缺陷垂直。
纵波直探头只能发射和接收纵波，束轴线垂直于探测面，主要用于探测与探测面平行的缺陷，如锻件、钢板中的夹层、折叠等缺陷。
横波斜探头是通过波形转换来实现横波探伤的。
主要用于探测与深测面垂直或成一定角的缺陷。
如焊缝生中的未焊透、夹渣、未溶合等缺陷。
表面波探头用于探测工件表面缺陷，双晶探头用于探测工件近表面缺陷。
聚焦探头用于水浸探测管材或板材。
2.探头频率的选择超声波探伤频率在O.5～10MHz之间，选择范围大。
一般选择频率时应考虑以下因索。
(1)由于波的绕射，使超声波探伤灵敏度约为，因此提高频率，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) 可知，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) 可知，频率高，波长短，近场区长度大，对探伤不利。
(5) 可知，频率增加，衰减急剧增加。
由以上分析可知，频率的离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。
但频率高，近场区长度大，衰减大，又对探伤不利。
实际探伤中要全面分析考虑各方面的因索，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。
对于晶粒较细的锻件、轧制件和焊接件等，一般选用较高的频率，长用2.5～5.0MHz。
如何选择超声波探伤仪探头
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。型号中列明的角度为有机玻璃斜块的倾斜角(入射角)。
5、超声波探伤仪可拆式斜探头
斜探头的一种特殊类型，将斜探头分成斜块、探头芯两个部分，使用时将两者组合起来。常用的规格2.5P20的探头芯、不同K值的斜块(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0等等)。接受定制其他规格的可拆式斜探头。
1、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。
2、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。
如何选择超声波探伤仪探头？下面给出最常用的超声波斜探头的选择方案参考：
1.斜探头K值与角度的对应关系
NO.
K值
对应角度
1
K1
对应45度
2
K1.5
对应56.3度
3
K2
对应63.4度
4
K2.5
对应68.2度
5
K3
对应71.6度
2.焊缝探伤超声波探头的选择方案参考
编号
被测工件厚度
选择探头和斜率
选择探头和斜率
14—5mm6×来自K3不锈钢：1.25MHz
铸铁：0.5—2.5MHz
普通钢：5MHz
2
6—8mm
超声波探伤检测作业指导书
附件3超声波探伤检测作业指导书1.适用范围适用于钢结构产品无损检测作业，检测钢结构焊缝的缺陷，并确定缺陷位置、尺寸、缺陷评定的一般方法及检测结果的等级评定。
2.作业准备2.1仪器准备目前在焊接结构的超声波检测普遍采用A型脉冲反射式超声波探伤仪，探伤仪应配备80dB以上连续可调的衰减或增益控制器，步进级每档不大于2dB，其精度为任意相邻12dB误差在±1dB内，最大累积误差不超过1dB；水平线性误差不大于1﹪，垂直线性误差不大于5﹪。
2.2探头准备探头频率一般在2～5MHz，一般选用2～2.5MHz公称频率探头。
特殊情况下可选用低于2MHz或高于2.5MHz检验频率，但必须保证系统灵敏度要求。
2.3探伤区及探伤面准备在探伤前必须准备好要探伤区的探伤面，检测表面应平整光滑。
探头移动区应清理焊接飞溅、铁屑、油垢及其他阻碍声藕合的杂物，检测面一般应进行清理打磨，使钢板露出金属光泽，其表面粗糙度应不超过6.3μm。
2.4耦合剂准备选用焊缝超声波探伤常用耦合剂有机油、甘油、CMC（化学纤维素）浆糊、润滑脂和水等。
一般工程施工常用的为机油、浆糊两类耦合剂。
当工件表面光洁度较差时，选用声阻抗较大的耦合剂甘油可获得较好的透声性能。
2.5扫描速度调整扫描速度调节由三种方法：①声程比例法：将荧光上时基扫描线长度调整成声程读数，常用CSK-IA试块、半圆试块来调整；②水平比例法：将荧光上时基扫描线长度调整成水平距离读数，常用CSK-IA 或CSK-ⅢA试块来调整；③深度比例法：将荧光上时基扫描线长度调整成水平距离读数，常用CSK-IA试块来调整。
在焊缝探伤中，角度探伤可用声程定位。
但现在焊缝探伤中普遍选用K值探头，板厚小于20mm宜用水平比例法，板厚大于20mm时宜用深度比例法。
2.6距离-波幅曲线（DAC）的绘制2.6.1对于管节点，采用在CSK-ICj试块上实测的直径3mm的横孔反射波幅数据及表面补偿和曲面复测灵敏度修正数据，对于板节点，则采用在CSK-IDj型试块实测的直径3mm横孔反射波幅数据及表面补偿数据。
工业检测超声探头的设计于选用 [兼容模式]
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工业检测超声波探头的设计与选用与选上海创辰检测设备有限公司2010.10201010目录一、有关探头的专业技术标准二、探头的技术参数二探头的技术参数1、时间响应和频率响应2、空间响应空间响应3、灵敏度等效阻抗4、等效阻抗三、压电材料的发展一、有关探头的专业技术标准有关探头的专业技术标准产生和检出超声脉冲的方法⇓产生超声脉冲的方法：利用材料的压电效应⇒⇒电磁声换能器(EMAT)⇒激光超声⇒磁致伸缩探头的技术标准国内外关于ut探头的主要技术标准：----前苏联ſoct 23702oct23702----英国BS 4331-2----日本DNIS 2107/2108----美国ASTM E 1062ASTM E1062欧盟EN 126682----EN12668-2----国内ZBY 231（JB10062）探头的主要技术指标⇓时间响应和频率响应—波形和频谱特性⇓空间响应—声场分布和指向性⇓灵敏度⇓等效电阻二、探头的主要技术指标之一时间响应和频率响应探头的基频(1)当一交变电压加至压电材料上时，压电晶片表面产生相应的振动，交变产应并向与之接触的介质中辐射超声能量。
除非特性阻抗相等，一般总有部分超声能量被压电晶片前后表面反射，在压电体内传向对面。
有部分超声能量被压电晶片前后表面反射在压电体内传向对面。
因为前后表面振动反相，当L=λ/2时，压电体内传播时间t = L/c = (λ/2)/c = (cT/2)/c = T/2即：到达对面时，与相移180o的对面振动叠加，达到同频同相叠加，辐射超声最强，即为谐振情况。
对应频率f = c/= c/2Lf/λ/2L称基本谐振频率，或基频。
探头的频率构成1、探头的实际激发信号并不是交流信号，而是负探头的实激发信并交流信尖脉冲（或方波脉冲）。
发2、从换能器发出的超声波不是单一频率的声波。
实际上，是一个包含多种频率成分的频带，此频带与晶片材料、厚度、面积及阻尼有关。
另外，也与换能器电特性和仪器电路有关。
超声波探伤探头选用规则
超声波探伤探头选用规则摘要：焊接随着新技术的不断出现和检测设备的不断更新，超声波检测技术是目前无损检测技术中发展最快、应用最广泛的方法之一，在无损检测技术中占有非常重要的地位。
在检测过程中，除了超声检测仪器，发射和接收超声波的探头也起着非常重要的作用，所以探头性能的好坏以及探伤过程中对探头的选取是否得当，将直接影响到探伤结果的准确性和可靠性。
下文重点讲述压电型超声探头的分类、作用和选用原则。
关键词：超声波探伤；探头；选用原则引言超声波探头对于超声检测来说，就像是它的眼睛，探头对探伤结果影响非常大，俗话说工欲善其事必先利其器，在实际探伤过程中应根据工件情况、探伤条件、缺陷情况以及执行的标准认真选用。
1超声波探头的分类超声波探伤中由于被探工件的形状、材质、探伤目的、探伤条件不同，因而需使用不同形式的探头。
超声波探头按不同的归纳方式可以进行不同的分类，一般有以下几种。
1)按被探工件中产生的波型，可分为纵波探头、横波探头、板波(兰姆波)探头、爬波探头和表面波探头。
2)按按入射声束方向，可分为直探头和斜探头。
3)按照探头与被探工件表面的耦合方式，可分为接触式探头和液浸式探头。
4)按照探头中压电晶片的材料，可分为普通压电晶片探头和复合压电晶片探头。
5)按照探头中压电晶片的数目，可分为单晶探头、双晶探头和多晶探头。
6)按照超声波声束的聚焦否可，分为聚焦探头和非聚焦探头。
7)按超声波频谱，可分为宽频带和窄频带探头。
8)按匹配检测工件的曲率，可分为平面探头和曲面探头。
2常见典型探头的作用1)纵波探头通常称为直探头，主要用于检测与检测面平行的缺陷，如板材、铸、锻件检测等。
2)横波斜探头是利用横波检测，是入射角在第一临界角与第二临界角之间且折射波为纯横波的探头，主要用于检测与检测面垂直或成一定角度的缺陷，广泛用于焊缝、管材、锻件的检测。
3)纵波斜探头是入射角小于第一临界角的探头。
目的是利用小角度的纵波进行缺陷检验，或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纵波斜入射检验，使用时需注意试件中同时存在横波的干扰。
如何选择超声波探伤仪探头
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。型号中列明的角度为有机玻璃斜块的倾斜角(入射角)。
5、超声波探伤仪可拆式斜探头
斜探头的一种特殊类型，将斜探头分成斜块、探头芯两个部分，使用时将两者组合起来。常用的规格2.5P20的探头芯、不同K值的斜块(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0等等)。接受定制其他规格的可拆式斜探头。
如何选择超声波探伤仪探头？下面给出最常用的超声波斜探头的选择方案参考：
1.斜探头K值与角度的对应关系
NO.
K值
对应角度
1
K1
对应45度
2
K1.5
对应56.3度
3
K2
对应63.4度
4
K2.5
对应68.2度
5
K3
对应71.6度
2.焊缝探伤超声波探头的选择方案参考
编号
被测工件厚度
选择探头和斜率
选择探头和斜率
1、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。
2、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。
8、超声波水浸式探头
用于半自动或者自动化探伤系统中。当探头发射的声束轴线垂直于检测面时，纵波直声束扫查工件；调节探头声束轴线与检测面成一定的夹角，声束在水和工件这两种介质的界面折射，可在工件中产生倾斜的横波声束来扫查工件。将探头晶片前面的有机玻璃或者固化的环氧树脂加工成一定弧度(球面或者圆柱面)，可得到点聚焦或者线聚焦的水浸式探头。
如何选择超声波探伤仪探头
如何选择超声波探伤仪探头Last revision date: 13 December 2020.如何选择超声波探伤仪探头超声波探伤仪探头的主要作用：一是将返回来的声波转换成电脉冲；二是控制超声波的传播方向和能量集中的程度,当改变探头入射角或改变超声波的扩散角时,可使声波的主要能量按不同的角度射入介质内部或改变声波的指向性,提高分辨率；三是实现波形转换；四是控制工作频率,适用于不同的工作条件。
超声波探伤仪探头种类繁多，日常使用中常见的探头种类有以下几种：1、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。
2、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。
3、超声波探伤仪小径管探头单晶微型横波斜探头，用于小直径薄壁管焊接接头的检验。
检测标准参照电力行业标准DL/T8202002《管道焊接接头超声波检验技术规程》，适合检测管径≥32mm、小于等于159mm，壁厚≥4mm、小于14mm的小直径薄壁管；也可适用于其他行业类似管道的检测。
探头外形尺寸小,前沿距离≤5mm，始脉冲占宽≤(相当于钢中深度)，分辨力大于等于20dB。
根据被检测管道外径的不同，检测面被加工成对应管径的弧度。
4、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。
型号中列明的角度为有机玻璃斜块的倾斜角(入射角)。
5、超声波探伤仪可拆式斜探头斜探头的一种特殊类型，将斜探头分成斜块、探头芯两个部分，使用时将两者组合起来。
超声波检测时探头选择原则
超声波探头角度过大，应该如何调整1.老师您好，我们的超声波探头的视角是60度的，现在想调整角度的话，如何调整为40度角的话，要加喇叭形状的还是直筒形状的结构呢，加的高度有什么计算原则，还有应该选择什么材质的呢 ?超声波探伤中，超声波的发射和接收都是通过探头来实现的。
探头的种类很多，结构型式也不一样。
探伤前应根据被检对象的形状、衰减和技术要求来选择探头。
探头的选择包括探头型式、频率、晶片尺寸和斜探头K值的选择等。
1.探头型式的选择常用的探头型式有纵波直探头、横波斜探头表面波探头、双晶探头、聚焦探头等。
一般根据工件的形状和可能出现缺陷的部位、方向等条件来选择探头的型式，使声束轴线尽量与缺陷垂直。
纵波直探头只能发射和接收纵波，束轴线垂直于探测面，主要用于探测与探测面平行的缺陷，如锻件、钢板中的夹层、折叠等缺陷。
横波斜探头是通过波形转换来实现横波探伤的。
主要用于探测与深测面垂直或成一定角的缺陷。
如焊缝生中的未焊透、夹渣、未溶合等缺陷。
表面波探头用于探测工件表面缺陷，双晶探头用于探测工件近表面缺陷。
聚焦探头用于水浸探测管材或板材。
2.探头频率的选择超声波探伤频率在O.5～10MHz之间，选择范围大。
一般选择频率时应考虑以下因索。
(1)由于波的绕射，使超声波探伤灵敏度约为，因此提高频率，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) 可知，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) 可知，频率高，波长短，近场区长度大，对探伤不利。
(5) 可知，频率增加，衰减急剧增加。
由以上分析可知，频率的离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。
但频率高，近场区长度大，衰减大，又对探伤不利。
实际探伤中要全面分析考虑各方面的因索，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。
对于晶粒较细的锻件、轧制件和焊接件等，一般选用较高的频率，长用2.5～5.0MHz。
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超声波探伤探头的选择方案 超声波探伤仪探头的主要作用：一是将返回来的声波转换成电脉冲；二是控制超声波的传播方向和能量集中的程度,当改变探头入射角或改变超声波的扩散角时,可使声波的主要能量按不同的角度射入介质内部或改变声波的指向性,提高分辨率；三是实现波形转换；四是控制工作频率,适用于不同的工作条件。
1.斜探头K 值与角度的对应关系 NO.
K 值 对应角度 1
K1 对应45度 2
K1.5 对应56.3度 3
K2 对应63.4度 4
K2.5 对应68.2度 5 K3 对应71.6度
2.焊缝探伤超声波探头的选择方案参考 编号 被测工件厚度 选择探头和斜率
选择探头和斜率 1 4—5mm 6×6 K3
不锈钢：1.25MHz 铸铁：0.5—2.5 MHz 普通钢：5MHz 2 6—8mm 8×8 K3
3 9—10mm 9×9 K3
4 11—12mm 9×9 K2.5
5 13—1
6 mm
9×9 K2
6 17—25 mm 13×13 K2
7 26—30 mm 13×13 K2.5
8 31—46 mm 13×13 K1.5
9 47—120 mm 13×13( K2—K1)
10 121—400 mm 18×18 ( K2—K1)
20×20 ( K2—K1)。