无损检测用短脉冲超声探头的设计和结构

《无损检测用短脉冲超声探头的设计和结构》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com趁歹彩敢叶7一无损检测用短脉冲超声探头的设计和结构L。c强带本仝G．C．LOWR．V．JONDS。‘’T卜737昂7．-摘娶本文论述以可能的最短脉冲长度下面介绍在所有外部声负载条件下，(频带最宽)工作条件下所使用的10可重复制作的以可能最短的脉冲长嘘工作MHz纵波超声无损检测探头的设计和结的lOMHz探头的技术。构的重要性。钨负载环氧树脂背村块是装宽带超声探头入探头前单独制作的，这种制作方法只使超声无损柱蔼探头一态响应的理论分析用少量制作设备而能保证

2、高阻抗的背村。率文采用晟简单的分析疗法．假定不做好这些准备工作之后，使用简单的生产失真的平面纵波在所有阶段通过无损耗的夹具把晶片和背衬装配成探头。介质传播，也考虑了所有连接电极及其插序育入层片的影响。而且发射晶片的假定电激用纵波进行无损检测的基本超声探头励(持续时间可变的单个三角形单向电脉主要由粘结着一些背衬块的压电晶片组冲)，相当完善地模拟了由很多标准无损成。背衬块提供必要的机械支承，也阻尼检测装置在实践中所提供的激励型式。高度谐振晶片的振动。由于存在(一般计算机程序能够把发射探头的电输入的)台

3、成背村材料声阻抗的变化，标称相完全转换为接收探头的最终电压输出，尽等的压电晶片特性的变化。压电晶片必要管这是过份简单的方法。但通过实验和理的电连接和某种形式的前面保护膜所弓I起论的比较已证实采用这种方法可以获取准的复杂因素，最重要的一点是难以控制插确的脉冲波形预示。当然，所使用的方法入粘结层片的厚度，所以，要使探头以可能必然是不能用来确定诸如近场和远场波束的最短脉冲长度工作特别困难。的真截面凰，或者说不能确定试验材料的的透照参数时，应考虑几何不清晰度与构成透照参数系。能量条件仍是基于大量胶片固有不

4、清晰度的关系。近几年来，的经验数据，为了能够构成一个完整的逢R．Ha1mshaw博士又重新强调了这个观照参数系，必须规定一个基础的曝光点，并认为应从建立几何不清晰度Ug与量。在理论上，这种规定透照参数的形式胶片固有不清晰度Ui之闻的关系确定射将比现在射线照相方法标准的规定更台线照帽方法的技术级别。即理，其在实践上存在的一个需要解决的问A级应满足tUg=2Ui；题是，对轻台金材料的射线照相检验，将B缴应满足。Ug=Ui或要求很大的焦距，从两需要银大韵曝光LTgUi／2．量。从而实现射线照相技术中透照

5、电匿与焦距如何构成科学的、合理的射线照槲透对射线照相灵敏度影响的和谐性。照参数系．这个闽题已弓I起了一定的注上述规定透照参教的考虑是，以射线意，但在标准的具体规定中还没有真正解照褶灵敏度理论为燕础，从射线照相的能决。量条件出发，规定相应的几何条件，从面28《无损撂伤》l998年第6期维普资讯http://www.cqvip.com吸收和散射作用。作为电激励。在所述的晶片啸应条件下，若计算机分析主受是评价实际的擐头对于背树匹酝的操头使用任何嚣无限短设计私装配，那么，从简单的纵波晶片特的电激励形式只髓

6、使传送的脉冲的时增性的明确时域分析可获取几个重要的结长。第二，进一步分析嵌咀，没有连接匹论从图很容易看出，晶片对含有单个无配背衬的探头，除非持续时问延长的激励限短电流脉冲(电荷的阶跃函数)的电被仔细修整至适台特殊探头和所使用的测输入响应是在内部产生两个沿相反方向行试环境(使甩延长时阊的激届5的例子请参进的相同的单向应方方波脉冲，每个的持看参考文献．[17])，它的输出脉冲持续续时间为T=t／C，式中t是晶片厚时伽一般必然比T长。实际上大多数无损度，C是晶片材料中的纵波速度(参看图试验情况下，：要经

7、整散励使之适台每个挥1)。头和试验情况当然是不同能的，因此，要获取最短持续输出脉冲的唯一现实詹法是应嚣泣：盒j>筑酱上的主起嚣始垃馥象形使用匹配背树技术。若前面的分柝宽垒规定了产生最短持(萃续时^埘的声腺冲所需的条件，那么，就替颞进一步计算确定当遮样的l脉冲冲击接收最片声阻抗zo探头时所预婀的输出电雎形式，可再孜使鞋tl崖C胜t，；t／C甩葚率晶片特性的分析，但应注意铷，细●■黄■暮t曩幅反射幕t作者圻假设的若接收晶片两端的倚俺电‘—Zo+Z~R({阻(R)非常高·(R》／Co，．．式中C0c-一

8、亭r-，哇并是晶片蝓静蠢电窖)，那这种分析可困1昌片对电流脉冲转^的响应_尢太简化。．．通常，初次激励聒，应力波Ⅱ和口在特别癌兴趣的情况是使用同探头既晶片和外部介质的界面处进行多次的部分赞射也接收声脉冲(正常的脉冲回波．试透射和反射。假定晶片与介质A和B接触验)。如果探头连接匹配的背村目起始激良好，那么，利用简单的透射和反射系数励合适，产生持缕时间最短的方应力脉以及倍数的时间延迟就可以直接计算传冲，‘那么，假定声脉冲传辕通过材料，或播至后者的脉冲波形。现取品片和介质B在试样内部反期