超声波探头主要分为：直探头，斜探头，带曲率探头，聚焦探头，表面波探头，水浸探头，双晶探头，测 厚 ，高温探头等。进行垂直探伤用的单晶片探头，直探头产生的超声波为垂直于探头表面的纵波声束。

E+H分体式超声波探头FDU系列工作原理

E+H分体式超声波探头FDU系列超声波探头主要材料有压电晶体（电致伸缩）及镍铁铝合金（磁致伸缩）两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅（PZT）等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器，它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波，同时它接收到超声波时，也能转变成电能，所以它可以分成发送器或接收器。有的超声波传感器既作发送，也能作接收。

E+H分体式超声波探头FDU系列技术参数

1.压电应变常数d33:

d33=Dt/U在压电晶片上加U这么大的应力,压电晶片在厚度上发生了Dt的变化量,d33越大,发射灵敏度越高。

2.压电电压常数g33:

g33=UP/P在压电晶片上加P这么大的应力.在压电晶片上产生UP这么大的电压,g33越大,接收灵敏度越高。

3.介电常数e:

e=Ct/A[C-电容、t-极板距离(晶片厚度)、A-极板面积(晶片面积)];

C小→e小→充、放电时间短.频率高。

4.机电偶合系数K:

表示压电材料机械能(声能)与电能之间的转换效率。

对于正压电效应:K=转换的电能/输入的机械能。

对于逆压电效应:K=转换的机械能/输入的电能.

晶片振动时,厚度和径向两个方向同时伸缩变形,厚度方向变形大,探测灵敏度高,径向方向变形大,杂波多,分辨力降低,盲区增大,发射脉冲变宽.（讲义附件16、19题部分答案）。

声 速: 324.0 M/S 工件厚度: 16.00MM 探头频率: 2.500MC

探头K值: 1.96 探头前沿: 7.00MM 坡口类型: X

坡口角度: 60.00 对焊宽度: 2.00MM 补 偿: -02 dB

判 废: +05dB 定 量: -03dB 评 定: -09 dB

焊口编号: 0000 缺陷编号: 1. 检测日期: 05.03.09

声 速: 324.0 M/S 工件厚度: 16.00 MM 探头频率: 5.00 MC

探头K值: 1.95 探头前沿: 7.00 MM 坡口类型: X

坡口角度: 60.00 对焊宽度: 2.00 MM 补 偿: -02 dB

判 废: +05 dB 定 量: -03 dB 评 定: -09 dB

焊口编号: 0000 缺陷编号: 1. 检测日期: 05.03.09

5.机械品质因子qm:

qm=E贮/E损,压电晶片谐振时,贮存的机械能与在一个周期内(变形、恢复)损耗的能量之比称……损耗主要是分子内摩擦引起的。

qm大,损耗小,振动时间长,脉冲宽度大,分辨力低。

qm小,损耗大,振动时间短,脉冲宽度小,分辨力高。

6.频率常数Nt:

Nt=tf0,压电晶片的厚度与固有频率的乘积是一个常数,晶片材料一定,厚度越小,频率越高. （讲义附件16、19题部分答案）。

7.居里温度Tc:

压电材料的压电效应,只能在一定的温度范围内产生,超过一定的温度,压电效应就会消失,使压电效应消失的温度称居里温度(主要是高温影响)。

8．超声波探头的另一项重要指标：信噪比---有用信号与无用信号之比必须大于18 dB。

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