專利名稱：超聲波探傷用水膜耦合雙晶片探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鋼板無損探傷領(lǐng)域，特別是用于6～20mm或更厚的厚板超聲波探傷用水膜耦合雙晶片探頭。
隨著市場(chǎng)對(duì)鋼材質(zhì)量的要求越來越高，各國(guó)對(duì)鋼板質(zhì)量均制定了超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)。如GB／T2970，JISG0801，JBZ74003等標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定，當(dāng)鋼板厚度為6～20mm時(shí)，必須用雙晶片探頭進(jìn)行探傷，并對(duì)此種探頭規(guī)定了四項(xiàng)技術(shù)要求，其中最重要的是距離一波幅特性曲線平坦度不得超過6dB。這些標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)際上是通用的。
目前所使用的水膜耦合雙晶片探頭難以完全滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求，更難以滿足更嚴(yán)格的要求。這些雙晶片探頭在探測(cè)板厚為19mm時(shí)，波高下降幅度即平坦度就達(dá)到6dB，當(dāng)板厚繼續(xù)增加時(shí)，波高快速下降。因此用目前的雙晶片探頭只能探測(cè)20mm以內(nèi)的鋼板。
本實(shí)用新型的目的是提供一種性能優(yōu)良的超聲波探傷用水膜耦合雙晶片探頭，通過對(duì)雙晶片探頭各參數(shù)的最佳匹配，來實(shí)現(xiàn)聲場(chǎng)的合理分布以提高探頭的性能，使之符合并超出GB／T2970、JISG0801等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)雙晶片探頭所規(guī)定的要求。
按照本實(shí)用新型，對(duì)雙晶片探頭的各個(gè)參數(shù)，即隔聲層厚度、晶片到隔聲層的距離、屋脊角、晶片寬度、晶片長(zhǎng)度、延遲塊厚度的最佳取值和組配，來實(shí)現(xiàn)聲場(chǎng)的合理分布，從而提高雙晶片探頭的性能。
利用本實(shí)用新型的雙晶片探頭，在表面回波高度、檢出靈敏度和有效聲米寬度符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下，其距離一波高特性曲線，在6～50mm板厚范圍內(nèi)，平坦度不超過6dB，實(shí)現(xiàn)了雙晶片探頭技術(shù)的一次突破。
本實(shí)用新型的雙晶片探頭性能優(yōu)良，不僅能滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求，而且可以在不使用深度補(bǔ)償?shù)臈l件下，將探測(cè)板厚擴(kuò)大到50mm。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。


圖1是水膜耦合雙晶片探頭各參數(shù)示意圖。
圖2是此種雙晶片探頭的距離－波幅特性曲線。
如圖1所示，雙晶片探頭的特性是由探頭的各參數(shù)決定的，按照本實(shí)用新型，雙晶片探頭的參數(shù)取值為隔聲層厚度a＝0.5～1.2mm，晶片寬度為b＝4～6mm，晶片到隔聲層的距離c＝0.2～0.3mm，延遲塊厚度d＝12～15mm，屋脊角e＝6～8°，晶片長(zhǎng)度f(圖中未示出)＝20～25mm。
選用上述參數(shù)組合，可使雙晶片探頭獲得最佳性能。
表1列出了本實(shí)用新型的兩個(gè)實(shí)施例的參數(shù)值。實(shí)施例1的雙晶片探頭參數(shù)取值為隔聲層厚度a＝0.6mm，晶片寬度 b＝4.5mm，晶片到隔聲層距離c＝0.2mm，延遲塊厚度d＝14mm，晶片長(zhǎng)度f＝22mm，屋脊角e＝6.5°，其距(鋼板厚度)一幅(波高)曲線如圖2曲線1所示。
實(shí)施例2的雙晶片探頭參數(shù)取值為隔聲層厚度a＝0.6mm，晶片寬度b＝4.0mm，晶片到隔聲層距離c＝0.3mm，延遲塊厚度d＝13.5mm，晶片長(zhǎng)度f＝22mm，屋脊角e＝7°，其距一幅曲線如圖2中的曲線2所示。
權(quán)利要求1.一種鋼板超聲波探傷用水膜耦合雙晶片探頭，其特征在于該探頭各參數(shù)取值為隔聲層厚度a=0.5～1.2mm，晶片寬度為b=4～6mm，晶片到隔聲層的距離c=0.2～0.3mm，延遲塊厚度d=12～15mm，屋脊角e=6～8°，晶片長(zhǎng)度f=20～25mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的雙晶片探頭，其特征在于所說的參數(shù)值為隔聲層厚度a＝0.6mm，晶片寬度b＝4.5mm，晶片到隔聲層距離c＝0.2mm，延遲塊厚度d＝14mm，屋脊角e＝6.5°，晶片長(zhǎng)度f＝22mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的雙晶片探頭，其特征在于所說的參數(shù)值為隔聲層厚度a＝0.6mm，晶片寬度b＝4.0mm，晶片到隔聲層距離c＝0.3mm，延遲塊厚度d＝13.5mm，屋脊角e＝7°，晶片長(zhǎng)度f＝22mm。
專利摘要目前所使用的6～20mm鋼板探傷用水膜耦合雙晶片探頭性能不夠理想，更不適用于板厚在20mm以上的鋼板探傷。本實(shí)用新型提供一種雙晶片探頭各種參數(shù)的最佳組合，使雙晶片探頭性能完全符合國(guó)際通用的鋼板超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)的要求。這些參數(shù)為隔聲層厚度a＝0.5～1.2mm晶片寬度為b＝4～6mm，晶片到隔聲層的距離c＝0.2～0.3mm，延遲塊厚度d＝12～15mm，屋脊角e＝6～8°，晶片長(zhǎng)度f＝20～25mm。
文檔編號(hào)G01N29/24GK2157518SQ9320906
公開日1994年2月23日 申請(qǐng)日期1993年4月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月9日
發(fā)明者趙金鈴 申請(qǐng)人:鞍山鋼鐵公司