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超声波如何产生、接收?

来源: 作者:ndt 人气: 发布时间:2024-07-22
摘要:原则上,凡是能将其它能量转换成超声振动方式的能量都可以产生超声波,如机械方法、热效应法、磁伸缩法和电磁声法。在超声波探伤方面,产生和接收超声波最主要利用的是探头晶体材料的压电效应。下面介绍探头的工作原理、主要性能及其及结构。 2.5.1压电效应


原则上,凡是能将其它能量转换成超声振动方式的能量都可以产生超声波,如机械方法、热效应法、磁伸缩法和电磁声法。在超声波探伤方面,产生和接收超声波最主要利用的是探头晶体材料的压电效应。下面介绍探头的工作原理、主要性能及其及结构。
2.5.1压电效应
某些晶体材料在交变拉压应作用下,产生交变电场的效应称为正压电效应。反之当晶体材料在交变电场作用下,产生伸缩变形的效应称为逆压电效应。正、逆压电效应统称为压电效应。
    
超声波探头中的压电晶片具有压电效应,当高频电脉冲激励压电晶片时,无损检测资源网发生逆压电效应,将电能转换为声能(机械能),探头发射超声波。当探头接收超声波时,发生正压电效应,将声能转换为电能。不难看出超声波探头在工作时实现了电能和声能的相互转换,因此常把探头叫做换能器。
利用压电晶体制成超声波换能器(探头),对其输入高频电脉冲,则探头将以相同频率产生超声波发射到被检物体中去,在接收超声波时,探头则产生相同频率的高频电信号用于检测显示。

2.5.2探头的种类和结构
常用探头类型有直探头、斜探头、双晶探头等。
直探头用于发射和接收纵波,主要用于探测与探测面平行的缺陷,如板材、锻件探伤等。
斜探头可分为纵波斜探头、横波斜探头和表面波斜探头,常用的是横波斜探头。横波斜探头主要用于探测与探测面垂直或成一定角度的缺陷,如焊缝、汽轮机叶轮等。
双晶探头有两块压电晶片,一块用于发射超声波,另一块用于接收超声波。双晶探头主要用于探伤近表面缺陷。

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