超声波探头的分类多种多样，同时各类探头也有其特定的应用场景，以下是一些主要分类及应用：

分类

  1. 按被探工件中产生的波型

      • 纵波探头：通常称为直探头，主要用于检测与检测面平行的缺陷，例如板材、铸件、锻件等。

      • 横波探头：入射角在第一临界角与第二临界角之间且折射波为纯横波的探头，主要用于检测与检测面垂直或成一定角度的缺陷，广泛用于焊缝、管材、锻件的检测。

      • 板波（兰姆波）探头：用于检测薄板中的缺陷。

      • 爬波探头：由于一次爬波的角度在75°~83°之间，几乎垂直于被检工件的厚度方向，与工件中垂直方向的裂纹接近成90°，因此，对于垂直性裂纹有较好的检测灵敏度，且对工件表面的粗糙度要求不高，适用于表面、近表面的裂纹检测。

      • 表面波探头：入射角需在产生瑞利波的临界角附近，通常比第二临界角略大，能量集中于表面下2个波长之内，检查表面裂纹灵敏度极高，主要对表面或近表面缺陷进行检验。

  2. 按入射声束方向

      • 直探头：用于发射和接收纵波。

      • 斜探头：用于发射和接收横波。

  3. 按探头中压电晶片的数目

      • 单晶探头：只有一个压电晶片。

      • 双晶探头：有两块压电晶片，一块用于发射超声波，另一块用于接收超声波，灵敏度高、杂波少、盲区小、工件中近场区长度小、检测范围可调，主要用于检测近表面缺陷。

      • 多晶探头：包含多个压电晶片。

  4. 其他分类方式

      • 按探头与被探工件表面的耦合方式，可分为接触式探头和液浸式探头。

      • 按超声波声束的聚焦与否，分为聚焦探头和非聚焦探头。

      • 按超声波频谱，可分为宽频带和窄频带探头。

      • 按匹配检测工件的曲率，可分为平面探头和曲面探头。

      • 还有特殊探头，用于满足在特殊条件下的检测需求。

应用

在选择超声波探头时，需综合考虑工件的形状、材质、可能出现的缺陷部位及方向、检测目的和条件等因素。例如：

  1. 在检测面积范围大的工件时，为提高探伤效率，宜选用大晶片探头；探伤厚度大的工件时，为了有效地发现远距离的缺陷，也宜选用大晶片探头。

  2. 对小型工件，为了提高缺陷的定位定量精度，宜选用小晶片探头；对表面不太平整、曲率较大的工件，为了减少耦合损失，宜选用小晶片探头。

  3. 在横波检测中，探头的K值（折射角的正切值）对检测灵敏度、声束轴线的方向以及一次波的声程（入射点至底面反射点的距离）有较大影响。因此，需根据工件厚度选择合适的K值，以便优化检测效果。

总之，超声波探头的选择应根据具体的检测需求和工件特性来确定。