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超声波探头有哪些不同类型?
材料的超声波检测离不开探头,它是一种生成声波的仪器。 这种探头可以用作声波的发生器和接收器,因此它们在检测系统中至关重要。 它们会对输出和输入信号产生决定性的影响。 为了确认某个反射器的位置并确定其尺寸,必须提前了解声源和声音接收器的具体特征并将其考虑在内。 探头类型就和样品类型以及待检测反射器的类型一样丰富。 探头根据材料类型而有所不同,尺寸也各不相同,有的探头直接接触样品,有的采用液浸技术,有的属于直探头,有的属于斜探头,有的为短脉冲,有的为长脉冲。 在生成和接收声波方面,脉冲声技术几乎完全采用的是由钛酸钡、偏铌酸铅、锆酸铅等各种陶瓷材料所制成的压电板(变压器)。这些压电板通过短电脉冲产生机械振荡。 传感器背后的阻尼元件(也会将探头和检测样品耦合在一起)会抑制压电板的振荡,由此就形成了超声波脉冲(图 8)。 如果阻尼较弱,则脉冲较长,频谱为窄带,接近于压电板的共振频率。 强阻尼会产生短宽带脉冲,如图 9 所示。 这种极短的脉冲可实现高分辨率,完成准确的时差测量。
辐射的声波垂直于样品表面的探头被称为直探头,成一定角度辐射声束的探头被称为斜探头(图 10、11) 配备分别具有发射和接收功能的元件的探头被称为(但有些让人费解 — 因为别的探头也有这些特点!)收发 (TR) 两用探头(图 12)。
每个探头都会在检测样品内部生成图 8 或图 9 中对应的声音脉冲。 然而振荡形式不一定是屏幕中的形式。 接收组件的整流和平滑情况会导致屏幕上出现的脉冲形式和检测样品中的声音脉冲存在一定差异(屏幕修饰。图 13)。
这种屏幕修饰的不利之处在于,如图 8 和 9,包含在原始脉冲中的最佳样品条件的相关信息或多或少地遗失了。