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探頭作為超聲波振動和電振蕩之間的電聲轉(zhuǎn)換器，是相當(dāng)于超聲波探傷儀的感覺器官的重要部分。探頭的作用就是將電能轉(zhuǎn)換為超聲能(產(chǎn)生超聲波)和將超聲能轉(zhuǎn)換為電能(接收超聲波)。超聲波超聲波探傷儀的探頭一般由壓電晶片、外殼、電纜線和接頭等部分組成。
為確保超聲探傷的檢驗(yàn)質(zhì)量，避免由于超聲波探頭回波頻率的失準(zhǔn)引起超聲波探傷靈敏度指標(biāo)下降， 降低錯(cuò)漏檢所帶來的巨大經(jīng)濟(jì)損失，開展超聲波探頭回波頻率測試方法研究有重要意義。
1、 測試環(huán)境及條件
溫度：(20±10)℃;相對濕度：45%~75%;
大氣壓強(qiáng)：(86~106)kPa;
工作電壓： AC(220
±10)V;(50±2)Hz。
測試場所周圍應(yīng)無高頻、電磁場干擾和機(jī)械振動的影響。探頭線采用與被測探頭相配套的探頭線。耦合劑采用甘油、水玻璃、水、變壓器油或機(jī)油等。
2、 測試內(nèi)容
超聲波探頭性能測試主要依據(jù)是HB/Z59-1997《超聲波檢驗(yàn)》、JB/T10062-1999《超聲波探頭性能測試方法》和 ASTM E1065-99 《關(guān)于評估超聲波檢查裝置(探頭)特性參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)則》等標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)要求超聲波探頭外觀不應(yīng)有過度磨損和接頭損壞等影響探頭使用性能的現(xiàn)象;頻率范圍在 1 MHz~20 MHz 內(nèi)的超聲波探頭，其回波頻率與標(biāo)稱值的誤差應(yīng)在 ±10% 以內(nèi)。測試裝置由泛美 5900PR 脈沖發(fā)生接收器、泰克 THS730A 數(shù)字示波器、超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)試塊、對比試塊和頻率自動分析軟件等組成，
3、 測試結(jié)果比對和誤差分析
為了驗(yàn)證測試結(jié)果的正確性，采用本文中的裝置和方法對 16 個(gè)超聲波探頭回波頻率進(jìn)行測試，并與北京航空材料研究院無損檢測研究室探頭頻譜檢測結(jié)果進(jìn)行了比對，可以看出，測試結(jié)果與航材院無損檢測研究室檢測結(jié)果具有很強(qiáng)的一致性，差值范圍在0.01 MHz~ 0.13 MHz 之間。
4、 測試項(xiàng)目和方法
根據(jù)探頭的類型和頻率標(biāo)稱值，設(shè)置 5900PR的操作參數(shù)。模式設(shè)置通常情況下選擇 P/E 模式;對于1MHz~20 MHz 的超聲波探頭，高通濾波器起始頻率通常選取1 MHz， 低通濾波器截止頻率通常選取被測探頭頻率標(biāo)稱值的2 倍，脈沖重復(fù)頻率通常選取20 kHz。
在試塊上加入適量的耦合劑，以輕微壓力把探頭置于試塊上，并使探頭在試塊上滑動，使反射脈沖波形峰值達(dá)到最大。同時(shí)調(diào)整示波器的垂直部分和水平部分，使反射脈沖波形清晰顯示，按下示波器的HOLD 旋鈕，鎖住此最大反射脈沖波形。
通過調(diào)整曲線圖橫坐標(biāo)中的脈沖反射參數(shù)，得到曲線圖所示脈沖反射中較為理想的一個(gè)經(jīng)過放大的脈沖反射波形，
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