横波斜探头的工作原理和结构 | 超声波探伤仪,无损检测仪器-南通中友电子科技有限公司
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横波斜探头的工作原理和结构
发布者： 无损检测 - 2011 年 12 月 6 日 - ,
横波斜探头是利用横波探伤，主要用于探测与探测面垂直或成一定角度的缺陷，如焊缝探伤、汽轮机叶轮探伤等。
斜探头的结构如下图所示。
由上图可知，横波斜探头实际上是直探头加透直斜楔组成。由于晶片不直接与工件接触，因此这里面的直探头没有保护膜。
透声斜楔的作用是实现波型转换，使被探工件中只存在折射横波。要求透声斜楔的纵波波速必须小于工件中的纵波波速同，透声斜楔的衰减系数适当，且耐磨、易加工。一般透声斜楔用有机玻璃制成。（近年来有些探头用尼龙、聚合物等其它新材料做斜楔，效果也相当不错）。斜楔前面开槽，可以减少反射杂波。还可将斜楔做成牛角形，使反射波进入牛角出不来，从而减少杂波。
横波斜探头的标称方式有三种：一是以纵波入射角αL来标称，常用αL=30°、40°、45°、50°等，如独联体国家和我国有些探头。二是以横波折射角βs来标称，常用βs=40°、45°、50°、60°、70°等，如西方国家和日本。三是以K=tgβs来标称，常用K=0.8、1.0、1.5、2.0、2.5等，这是我国提出来的，使缺陷定位计算大大简化。目前国产横波斜探头大多数采用K值系列。
K值与αL、βs的换算关系见下表。注意此表只适用于有机玻璃/钢界面。
国产横波斜探头上常标有工作频率、晶片尺寸和K值。
常用K值对应的αL和βs（有机玻璃/钢）
K值探头是我国特有的一种标称法，在工件探伤中进行缺陷定位、定量计算十分简便。
K值探头的入射角αL可按下式计算：
式中：CL1——斜楔中的纵波速度；
Cs2——工件中的横波速度；
K——探头的K值，K=tgβs。您现在的位置：&&&正文
钢轨超声波探伤仪使用方法之三探头选择
日南昌铁路局鹰潭工务机械段发布钢轨焊缝超声波探伤仪（系统）招标，对于钢轨检测来说，实际效果取决于探伤仪和探头的配合综合效果，这不仅对超声波探伤仪的性能有要求，对探头的选择同样非常重要。本文依据JB/T标准，汇总了铁道线路钢轨探伤探头的选择。直探头：2.5-5P 20－D斜探头：2.5-5P 12×12 K0.6& & 2.5-5P 12×12 K0.82.5-5P 12×12 K1& & & 2.5-5P 12×12 K1.52.5-5P 12×12 K2短前沿斜探头：2.5-5P 8×12& K2.5 &&斜探头角度误差：折射角37°--45°之间时≤1.5°；折射角≥60°时≤2°.为满足单探头探伤灵敏度，要求探伤仪配用的斜探头在CSK-1A（IIW）试块上R=100反射波高度为垂直刻度50％时灵敏度余量≥64dB1、轨头、轨脚超声波探头选择轨头应使用K1双斜探头作K型串列式探伤，防止大平面缺陷漏检。轨头、轨脚用K2.5单斜探头采用锯齿形扫查方式（图一），根据缺陷存在的部位、钢轨受力状态和始波占宽影响必须运用偏14°角的二次波探测轨头两侧上方缺陷；用偏角扫查方式加强对轨脚边沿和变坡点下方缺陷的探测（图二）。为防轨头近表面缺陷漏检，在焊后质量检验中，应增加轨头两侧向轨头上方的扫查。图一 & & & & & & & & & & & & & && & & & & & & & & & & & & & & & & & & &图二2、轨底三角区超声波探头选择轨底三角区采用K1-K2双探头探测（见图三）为保证对轨底三角区全面扫查，应将探头置于轨底面的第四挡，顶住焊筋呈30°转动，并逐步后移收小角度至探头离焊缝中心60mm左右，再将探头与轨腰平行继续后移，后移的距离应大于200mm。图三3、轨腰部分超声波探头选择用K1斜探头在钢轨顶面对轨腰投影范围内探伤时，探头后移距离不小于250mm。用直探头在焊缝钢轨顶面处作纵向、横向移动扫查。用带定位扫查装置的K0.8-K1双探头在钢轨顶面进行V形串列式扫查和K形扫查。上述各部位的探测一般应按先轨脚、三角区、后轨头、轨腰的顺序进行，以防漏查。
（来源：上海易启检测技术有限公司）
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