超声波流量计探头及换能器原理  一五六

这里给出民用液化气钢瓶焊缝超声检测用横波斜探头结构的一个例子(图6.20),它用于厚度2.5-3mm钢板,直径320mm的民用液化气钢瓶焊缝检查.它的压电元件为PZT,晶片尺寸8x8mm,名义中心谐振频率2.5MHz,入射角54.6°,晶片与斜楔采用502胶粘合,吸收块配方为:6101环氧树脂1克,钨粉3-4克,间苯二胺(固化剂)0.5-0.7克.

3.组合双晶探头

(1)普通组合双晶直探头,

图6.21中的L为两晶片中心距离,晶片形状有方形,矩形或半圆形,α为入射角(范围一般均在0-12°),d为晶片中心至延迟块底面的距离,即延迟块厚度,f为假定两晶片同时发射超声波(双发双收)时,工件中两个折射声束的声轴线交会点(此处声压最大)至检测面的距离.

压电晶片一片为发射元件,一片为接收元件,吸收块功能也与前述直探头的吸收块功能相同.

延迟块一般用有机玻璃制作,其功能除了调整纵波入射角α外,其厚度的存在能延迟脉冲发射的阻塞时间,并把一部分近场区落在延迟块内,可以显著提高近表面分辨率,这是组合双晶探头的重要特点.

隔声层一般用厚度1mm左右的软木制成,其功能是防止发射的超声波在界面上直接反射到接收晶片上,即可以阻断直通波,此外,在隔声层靠发射晶片一侧,常贴附一层接地的金属箔,可以阻止振荡电脉冲对接收电路的感应干扰.因此,隔声层的功能主要是起到电声屏蔽的作用.

超声波流量计