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超聲斜探頭產生橫波的產生條件

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  關鍵詞:橫波、縱波、超聲探傷、斜探頭
  超聲波探傷儀用的超聲探頭主要為壓電晶片。壓電晶片又有單晶體(如石英、硫酸銼等)及多晶體(欽酸鋇、鉆欽酸鉛)。直探頭產生的波多為縱波。斜探頭產生的波多為橫波、表面波及蘭姆波。
  一、縱波與橫波的產生
  橫波的產生,則多用波型轉換的方法。當縱波從第一介質(有機玻璃或水)傾斜入射到第二介質(工件),使縱波全反射時可產生橫波。由前知使縱波全反射,只產生橫波的條件為:

           α≥ αs         αs=sing-1 (CL1/CL2)

 

         式中α為傾斜入射角;αs為縱波全反射的臨界角;

              CL1第一介質的縱波速度; CL1為第二介質的縱波速度

  以第一介質為有機玻璃(CL=2670m/s)及水(CLz=5820m/s)為例:
  1、斜探頭
  斜探頭有壓電晶片(產生縱波)及斜楔(有機玻璃)組成,其結構如下圖所示。在鋼中只產生橫波的斜探頭最小角度。有公式知:

圖片 4.png

圖片 3.png

  2、直探頭(在水中)
  直探頭(產生縱波)在水中傾斜入射到鋼中,在鋼中只產生橫波的直探頭最小入射角度。由公式知:

圖片 4_2.png


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