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前面讲了tofd使用的波形以及直通波、底波、变形波等的特点,那今天就为大家介绍一下产生这些声波的探头的特点。
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tofd技术通常使用常规超声单晶片来产生声波,并接收返回的衍射信号。常用的tofd探头的频率范围是1-15mhz,比较常用的频率为2.25mhz,5mhz和10mhz。晶片尺寸范围是3mm-20mm,比较常用的尺寸为3mm,6mm,9mm和12mm。
常用的楔块角度为45°、60°和70°。
总结起来,tofd探头的特点就是小晶片、宽频带、窄脉冲。
为什么需要这样的探头和楔块用作tofd检测呢?
窄脉冲: 为了得到佳的分辨力宽频带: 为了产生更宽频率范围的信号,比如前面提到的直通波为低于中心频率很多的信号.纵波楔块:因为纵波有快的速度,信号易于识别.小尺寸晶片:为了得到大的扩散角,增大覆盖范围.因而tofd探头通常使用压电复合材料制成:高灵敏度,宽带窄脉冲,声电转换效率高.所以tofd探头是有专门的制作工艺,且于tofd检测而设计的,如果用其他的常规超声探头来代替做tofd检测,可能效果没有tofd探头理想。
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前面说的都是通常的情况,其实还有一些特殊的tofd应用是大家不熟悉的,需要一些特殊的探头和楔块来对应。
比如使用相控阵探头进行tofd检测就是其中之一,它主要用于焊缝根部的腐蚀检测。(大家如果感兴趣,可以后台留言,我们可以单独写一个应用介绍)
还有为了保护楔块,可以使用不锈钢外壳的楔块。
为了检测小径管,可以使用小径管的tofd楔块。
为了检测容器的纵焊缝,可以使用cod楔块以配合相应的工件曲面。(如果不了解cod的童鞋,请回顾“相控阵超声全解析-09-相控阵楔块结构和参数说明”)
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今天主要介绍了tofd使用的探头情况,而由于tofd探头的扩散角对于检测来说非常重要,所以后面会专门有一个章节来解释tofd扩散角的计算过程,欢迎大家持续关注。
待续
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文章转自工业检测大时代