超聲波流量計(jì)探頭及換能器原理  一五六

這里給出民用液化氣鋼瓶焊縫超聲檢測用橫波斜探頭結(jié)構(gòu)的一個例子(圖6.20),它用于厚度2.5-3mm鋼板,直徑320mm的民用液化氣鋼瓶焊縫檢查.它的壓電元件為PZT,晶片尺寸8x8mm,名義中心諧振頻率2.5MHz,入射角54.6°,晶片與斜楔采用502膠粘合,吸收塊配方為:6101環(huán)氧樹脂1克,鎢粉3-4克,間苯二胺(固化劑)0.5-0.7克.

3.組合雙晶探頭

(1)普通組合雙晶直探頭,

圖6.21中的L為兩晶片中心距離,晶片形狀有方形,矩形或半圓形,α為入射角(范圍一般均在0-12°),d為晶片中心至延遲塊底面的距離,即延遲塊厚度,f為假定兩晶片同時發(fā)射超聲波(雙發(fā)雙收)時,工件中兩個折射聲束的聲軸線交會點(diǎn)(此處聲壓最大)至檢測面的距離.

壓電晶片一片為發(fā)射元件,一片為接收元件,吸收塊功能也與前述直探頭的吸收塊功能相同.

延遲塊一般用有機(jī)玻璃制作,其功能除了調(diào)整縱波入射角α外,其厚度的存在能延遲脈沖發(fā)射的阻塞時間,并把一部分近場區(qū)落在延遲塊內(nèi),可以顯著提高近表面分辨率,這是組合雙晶探頭的重要特點(diǎn).

隔聲層一般用厚度1mm左右的軟木制成,其功能是防止發(fā)射的超聲波在界面上直接反射到接收晶片上,即可以阻斷直通波,此外,在隔聲層靠發(fā)射晶片一側(cè),常貼附一層接地的金屬箔,可以阻止振蕩電脈沖對接收電路的感應(yīng)干擾.因此,隔聲層的功能主要是起到電聲屏蔽的作用.

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