探头型号(质构仪探头型号)

超声波探伤仪探头型号

额

纵波斜探头型号

1、所需工具

device info HW

手机一部

2、手机安装device info HW后打开，得到如下界面。

3、将上面的菜单栏往左滑，找到CAMERA。

4、CAMERA菜单下的内容为相机的参数，摄像头型号一般为IMX+3位数字。

质构仪探头型号

探头的型号及表示的意义如下：

PT100：用于测量温度，其阻值在0℃时为100Ω。K型热电偶：用于测量高温，其电势与温度呈线性关系。S型热电偶：用于测量高温，其电势与温度呈线性关系。J型热电偶：用于测量低温，其电势与温度呈线性关系。N型热电偶：用于测量高温，其电势与温度呈线性关系。

E型热电偶：用于测量低温，其电势与温度呈线性关系。湿度探头：用于测量空气中的湿度，常用的型号有SHT11、SHT15等。压力探头：用于测量液体或气体的压力，常用的型号有MPX10、MPX2010等。

探头介绍：

探头即传感器的再封装形式，是把传感器的最基本单元，通过合理的电子电路与外部封装结构，对传感器进行封装，使它具有我们所需的一些独立功能的部件。

他和传感器一样，通常根据其基本感知功能分为热敏探头、光敏探头、气敏探头、力敏探头、磁敏探头、湿敏探头、声敏探头、放射线敏感探头、色敏探头和味敏探头、视频探头等几大类。

有谐振式传感器、宽带传感器、防水型传感器、高温传感器、低温传感器等其他特殊功能型的传感器。探头在电涡流传感器系统中发挥重要的作用。未能做好探头的安装，以至于探头距离金属体过近或导电体面积过小，将导致涡流的形成受到影响。

因此在实际检修作业时，还应加强机组保护仪表探头的安装与维护，以确保机组的运行能够得到有效监控。

探头的维护：

在机组检修工作中，需要经常进行探头的拆装。为确保探头工作正常，还要加强探头的维护。结合以往的经验来看，探头的拆装具有一定的难度，需要经常练习才能做到手眼配合和加强力度把握，做好电压值的设定。

所以在探头装卸方面，还应安排专人进行操作，以免多次进行拆装操作，导致探头受到损伤。在具体操作的过程中，需要确保传感器单校曲线正确，做到找准设备中点电压，确定电压值的有效范围。

温度探头怎么看型号？0

温度探头的型号由几部分决定：温度探头的输出信号、温度探头的测温范围、温度探头的规格尺寸和安装方式、温度探头的其他特性，如防腐、防水等。温度探头是非标产品，温度传感器的厂家在用户采购时提供温度探头的型号，如果仍向合作过的厂家采购，只需报出原来厂家提供的型号即可。HX-RS规格不同的温度传感器但是不同的温度灶戚传感隐谨陵器厂家产品编号都是特有的，不具有通用性，也就是说这个厂家提供的温度探头的型号，别的厂家是无法根据型号知道温度探头的具体参数的。因此，要想知道温度探头的型号有两个途径：一、查看温度探头自带的标晌神签，或者咨询提供温度探头的厂家调取客户档案查到产品型号；、HX-RS温度探头型号标签二、通过测量取得温度探头输出信号方式、温度范围、规格尺寸等数据，确定温度探头的型号。希望能帮到您！

相控阵超声那些事-08-相控阵探头结构和参数说明

前面讲了很多关于声束偏转和聚焦等概念，而这样的偏转和聚焦都是通过相控阵探头（有可能配合楔块）来实现的。下面我们就讲一下相控阵探头的结构和定义。

01

相控阵探头就像射击选手手里的一把“枪”，人的大脑再强大，没有这把“枪”，也无法完成射击动作。只有了解了这把“枪”的内部构造，才能更好地使用这把“枪”，打的稳、准、狠，成为射击高手。

就像枪有长短一样，相控阵探头也有很多种类，不同种类的探头适用于不同的应用场合，下面就是主要的几种相控阵探头类型，看起来很惊艳吧。

这些不同种类的相控阵探头中，以线阵（Linear）相控阵探头最为常用，因此下面以该类探头为例来说明相控阵探头的构造和相关定义。

2

相控阵探头最大的特点就是多晶片排布，就像把很多个常规超声探头放到一个相控阵探头盒子里一样。

它的内部结构是介个样子滴，里面有几十上百根导线，每根导线比头发丝还要细。所以就知道为啥相控阵探头动辄几万块钱贵在哪了吧，这几十上百根导线与金属镀层之间的焊接都需要手工完成，这可是个技术活。

相控阵晶片大多采用压电复合材料制成，晶片与晶片之间的间隔只有大约0.05mm。

背衬层的目的是为了吸收晶片振动产生的反向的对于声能，而匹配层的目的则是为了保护晶片不受磨损，同时尽可能地使其与探头接触部分声速接近，以减小该匹配层产生的多次反射。

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那么下面我们就说一下相控阵探头都有哪些参数。

•主轴A：贯穿各阵元中心平行于激发阵元方向的轴线；

•次轴W：位于阵元中心垂直于激发阵元方向的轴线；

•阵元宽度e：单个晶片的宽度

•阵元长度w：单个晶片的长度

•阵元间距p：相邻两晶片的中心间距，p=e+g;

•阵元间隙g：相邻两晶片之间的间隙

•阵元个数n：激活孔径A中包含的阵元数目，有时也指探头中的总阵元个数；

•激活孔径A：沿主轴方向同时激励或者接收的所有阵元的尺寸：A=(n–1)∙p+e=n∙p–g

•通常情况下，阵元间隙都比较小，激活孔径可近似计算：A=n∙p

探头晶片排列方向叫主动偏转方向，而H方向我们叫做被动方向。我们所说的偏转和聚焦等动作，均在主动偏转方向上产生。

下面是一个相控阵探头的型号，从这个型号中可以得到该探头的主要参数信息。

因此从这个探头的型号信息，可知晶片间距=0.6mm，而在前面声束偏转的章节已经讲过晶片间距对于偏转的影响，所以在选择探头时不仅要考虑频率和晶片数量的选择，而且还要考虑晶片间距和外壳样式等对于检测的影响。

水浸检测探头一般是外壳样式为I，由于水浸探头一般是置于水中进行检测，与探头表面接触的是水层，因而此探头与普通探头的区别就在于前端的匹配层更接近水的声速，这样就能尽可能地减少由于匹配层带来的多次反射波。

4

上面讲的是线阵相控阵探头的参数和概念，而其他形式的，如弧形晶片探头，它的优点是被动方向也有聚焦效果，而双晶矩阵相控阵探头则更适合用于不锈钢检测。这些不同种类的探头都针对的是不同检测应用，因而在选择探头时需要根据应用来选择适合自己的探头。

待续

我们后面会更深入介绍超声相控阵知识，请大家帮我们转发并点赞哦，你们的肯定和点赞是我们继续的动力，我们会继续更新连载。

神经重症之脑组织氧分压监测

11月24-27日 |医学流体力学血管建模临床应用实践操作培训招生火热进行中啦！

脑组织氧分压监测

前言

测定脑组织氧分压（PbrO₂）早在20世纪50年代就已开展，如今多数情况下临床应用的敏感探头测定PbrO₂是根据所谓Clark原理（如Licox-GNS，IntegraNeuroscince）。

方法

Clark原理是铂阴极和银阳极在充满含KCl电解质溶液小室互相连接，小室由气体可通过的合成膜组成，这样就组成直径约0.5mm的固有电极。当在两电极间用直流电-795mV使其极化，周围组织中扩散氧进入小室，并在阴极成OH-离子，在阳极银氧化为氧化银，此时形成的电流就是氧分压的直接比值。37℃时感受器对微循环90%反应时间（T90）为60～90s，零点漂移根据（7.5±4）d计算为（1.5±1.5）mmHg，灵敏度漂移为-8.5%±15.4%，且在前4d最高。

因为组织内氧溶解度与温度有关，每摄氏度约变化4.5%，所以要去除组织温度（Jbr）的波动。这可通过组织温度直接测定和计算机自动处理。

相对Clark原理之外，还有磷光猝灭原理，也就是通过光导体对光适应性照射后，物质相关的氧依赖性磷光衰减。

这种类型传感器部分已淘汰（Neurotrend，Codman，USA），但新型传感器（Neurovent-PTO，Raumedic，Münchberg）又出现了。

不同制造商提供多参数系统，在这些系统中整合了不同的探头（如颅内压测定、温度等）。其他系统虽每个参数使用单个微探头，但却通过一个导引系统（多腔推进器）各个插入。在一种系统都可通过钻孔安装多个探头。钻孔直径根据所应用系统不同波动在3～6mm。

应用和适应证

PbrO₂测定方法主要在颅脑损伤和蛛网膜下腔出血患者应用。此外，占位性脑梗死和脑肿瘤也使用。主要是监护颅内压增高的昏迷患者。PbrO₂测定可与其他参数一起测定，如ICP、CPP、微透析的代谢参数或CBF，患者个体化状况的鉴别评估和相应的个体治疗方案制定。

虽然通过低碳酸血症性CO₂自主调节的过度通气及随后血管收缩可以产生ICP下降，但这只能暂时和适度（即PCO₂30～35mmHg）应用。在美国“颅脑损伤基金会”的指南中，对于颅脑损伤患者大脑氧合作用监测列为选择。如果过度通气用于降低颅内压时，则尤其应该使用这种监测。

下面将对不同的临床表现时，PbrO₂检查结果进行叙述。

缺氧阈值（PbrO₂值）对重症医学十分重要。低于此值则考虑不可逆性神经元的损伤或“差的后果”。当然，这里首先要说明，该值受许多其他因素影响，如测定深度、探头型号和测定时间长短等。

PbrO₂测定仅在白质可行，所以存在一定的限制性。同样，如同其他创伤性监测，也对所采集的值可信度起很大影响（损伤组织与无明显边界的边缘区和非损伤组织相比）。

在颅脑损伤，该阈值可为19mmHg，如果低于此值，患者6个月后可表现出较差的功能状态。如果将PbrO₂与颈静脉氧饱和度减低之间进行相关分析，结果发现阈值为8.5mmHg。

最终确定的是，颅脑损伤24h内PbrO₂降低于5mmHg患者，死亡率高或者呈植物生存状态。除了不同的相关参数外，阈值的分布差异可由上述因素进行解释。所以Doppenberg将PbrO₂探头置入近皮质处，相反，其他另外两组则置于额叶白质测定，结果证实有差异，白质PbrO₂偏低约22mmHg，皮质偏高，约33mmHg。两组实验差别可能与测定系统有关。一种为此期间不再生产的探头模式，另一组为所谓LICOX系统。在两组体外对比研究时，Poppenberg发现二者呈直线相关，绝对值的差别为5～10mmHg。

近几年来，临床研究表明，颅脑损伤患者即使ICP和CPP正常，也常表现出脑组织缺血性过程。与传统作对照，针对此目的改良的治疗措施采用脑组织探头测定氧饱和度并维持在生理范围内，产出的结果为死亡率下降和神经系统结*的改善。

PbrO₂临界值为（5～）10mmHg以下，所以实际值15mmHg时为干预界限。

另有实验对CPP和PbrO₂关系进行解释，作者认为当CPP提高到60mmHg时，PbrO₂则不再显著升高。

当患者ICP低于20～30mmHg时给予甘露醇并不升高PbrO₂。但在当ICP增高时给予高渗盐水却可增加PbrO₂。

氧反应性（Sauerstoffreaktivität）是指动脉血氧分压（PaO₂）改变时，PbrO₂变化的程度。在此实验中PaO₂是通过逐步增加呼吸机呼入空气氧（FiO₂）浓度来调节。氧反应性升高与较差的GOS评分制相关。文献认为是O₂自主调节紊乱所致。其他组也有类似观察报道。CPP和PbrO₂二者相关性可用氧压反应指数（ORx）表示，提示自主调节机制障碍。创伤早期针对暂时治疗性FiO₂升高到1.0（常压氧过多，NormobareHyperoxie）引起PbrO₂戏剧性升高。

在某种程度上，超生理性值升高具有脑代谢的正性作用，目前机理不明。显然几项研究表明脑代谢正常化（血糖升高、乳酸和谷氨酸下降），但通过PET研究全脑氧代谢改善证据却没有。

在SAH患者监测PbrO₂目的在于追踪由脑血管痉挛所致的危急缺血过程。在某种程度上，通过PbrO₂测定和（或）微透析（乳酸和丙酮酸测定），预见上述不良过程出现。这在一项前瞻性对35例SAH患者研究中得以肯定。缺血间期可用两种方法观察，预测却不理想。Hoelper报道一例大脑中动脉（ACM）血管痉挛患者经血管扩张后出现明显PbrO₂和乳酸-丙酮酸比值升高。而在另一篇报道中，相反在3例SAH且经放射学证实为血管痉挛患者PbrO₂并不变化。

当然在这些患者脑CO₂（PbrCO₂）压力升高和组织pH下降。

其他研究者采用联合测定PbrO₂和ICP/CPP方法对合并ARDS的SAH患者进行观察，了解CPP和ICP在摇床上改变患者体位时的变化。测卧位（15%～20%上身升高）可以改善PbrO₂，这个效应明显超过了合并的ICP增高和CPP的下降。

联合PbrO₂和ICP/CPP测定也用于在SAH和灌流相应的血管痉挛患者，以监护血流动力学治疗的效果。测定脑O₂分压和治疗相应的并发症率表明，适度升高血压合并正常容量治疗（CPP80～120mmHg）是有效的，且比过度升高血压或高容量治疗有优势。在大量SAH患者给予高渗盐水可以改善CBF，提高PbrO₂。

PbrO₂联合ICP/CPP及温度测定可在ACM大面积脑梗死或大脑半球梗死进行，因此时可形成占位性脑水肿。在这些患者常有低血压过程，所以通常要补充儿茶酚胺类。同时患者又有显著ICP增高，可导致CPP额外降低。我们认为，此时辅助测定PbrO₂可以达到个体化治疗指导意义。尽管ICP降低及反之，整个过程却可以明确PbrO₂降低状况。尤其常在给予TRIS缓冲液和硫喷妥钠后ICP治疗有效但PbrO₂却出现不良反应。有创性措施，如去骨瓣减压或低温治疗可以改善PbrO₂和降低ICP（见图5.24）。

图5.24去骨瓣术前后的脑组织氧分压（PbrO₂）和颅内压（ICP）减压术后颅内压力降低，脑组织氧供改善

（注：Trepanation—去骨瓣手术；24Stunden—24h。）

并发症

目前使用微探头并发症很少，一项研究对15例颅脑损伤没有发现并发症。另外，其他小组报道仅医源性螺帽破裂，而无出血和感染。对292例颅脑损伤资料评价时，报道在用LICOX探头测量PbrO₂时有2例医源性，但临床并不重要的出血。当然，技术上障碍（脱落或探头故障）仅是特殊试验计划的结果，这在缓慢拔除探头时要谨慎。

在鼠和猫也进行了插入微探头造成组织损伤程度和反应的组织学研究。采用直径0.5mm的探头（这与临床常规置入探头大小规格一致）仅造成穿刺通道周围水肿和微小出血。这在CT和MRI均不显示。周围水肿虽不影响反应时间和PbrO₂绝对测量值，但微小出血可能由于弥散迟缓而降低PbrO₂。

特殊性

通过微探头测定PbrO₂为一种有创测定方法，这也是最大缺点。通过了解大脑氧饱和作用的原理的无创监测，也做过研究。通过近红外光谱仪（NIRS）测定的血红蛋白PbrO₂和*部氧饱和度具有很好相关性。

这种PbrO₂测定的主要优点在于连续记录，且抗漂移和干扰稳定。目前尚无其他方法达到。鉴于PbrO₂测定要求技术和后勤的大量投入，需强调，该系统的应用与操作者及使用人员的经验相关，在这点上，该方法与重症病区其他连续测定方法有别。对有经验使用者来说，应用是没有问题且安全的。

PbrO₂测定的数据质量可以很高，在对101例SAH或颅脑损伤患者118次测定中可用数据几乎100%，而在另外一组15例颅脑损伤患者的研究显示“良好数据质量时机（timeofgooddataquality）”为95%。相比之下，在SjvO₂测定时仅为43%。

PbrO₂的测定为*部测定，在探头直径为0.5mm时，测定部分长度为5mm，测定面积为17mm²。

既往回顾

颅内压和脑灌注压监测—临床实操经验分享

本文节选自《神经重症医学（双色版）》，原著作者：施瓦普(Schwab,S.)编著。版权归湖北科学技术出版社所有。

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超声波探头楔块和曲面工件间隙的计算

众所周知，在曲面工件上进行超声检测时，探头与工件表面之间存在一定的间隙，当间隙过大时，可能会导致探头与工件耦合不良而影响检测结果。因此超声波检测标准对探头与曲面工件的间隙有明确要求，当超过允许值时，需对探头表面进行修磨。

海洋石油工程股份有限公司的黄雪波工程师在分析和比较一些常用焊缝超声检测标准（如ASMEBPVCV-2021、ISO17640-2018和GB/T11345-2013等）中关于探头与工件间隙要求时，发现各规范的要求各不相同。为此，对常规平面探头与曲面工件、曲面楔块与曲面工件的间隙情况进行了分析，对常用焊缝超声检测标准的间隙要求进行了比较，并结合ASMEBPVCV-2021标准要求对常规平探头和曲面楔块在曲面工件上的运用进行了实际举例，对小径管相控阵曲面楔块是否符合间隙要求进行了验证，以期为曲面工件上的探头间隙检查提供参考。

探头扫查管状曲面时的常见情形

超声波探头在管状曲面工件上扫查时的几种常见情形如图1所示。

图1常见的几种超声曲面检测情形

(1)探头在管的外侧，沿管轴线方向上的检测，比如检测管的对接环缝，常简写为AOD，其检测情形如图1(a)所示。这是在曲面工件超声检测中最常见的情形，后续的公式推导和应用也将以这种情况为例。

(2)探头在管的内侧，沿管轴线方向上的检测，适用情况与图1(a)类似，常简写为AID，其检测情形如图1(b)所示。

(3)探头在管的外侧，沿管圆周方向上的检测，比如检测管的纵缝，常简写为COD，其检测情形如图1(c)所示。

(4)探头在管的内侧，沿管圆周方向上的检测，适用情况与图1(c)类似，常简写为CID，其检测情形如图1(d)所示。

探头与曲面工件之间的间隙

当探头置于曲面工件外侧时，探头与曲面工件之间的间隙有以下两种常见情况，一是常规平探头与曲面工件之间的间隙，二是曲面楔块与曲面工件之间的间隙。文章所讨论的曲面工件指的是管状或圆柱体曲面，对球面或其他复杂曲面情况不做讨论。

01

常规平探头与曲面工件间隙

假设常规平探头底部接触面与曲面工件外侧接触面相切，常规平探头与曲面工件之间间隙情况如图2所示，图中A为接触面曲面方向的探头宽度；g为常规平探头与曲面工件之间的间隙；D/2为曲面工件的半径。

图2常规平探头与曲面工件间隙示意

由勾股定理，常规平探头与曲面之间的间隙可以表示为：

当g远小于D时，g2可以忽略不记，也可以将公式简化为：

02

曲面楔块与曲面工件间隙

假设曲面楔块底部接触面与曲面工件外表面相切，其间隙情况如图3所示，图中A为接触面曲面方向的探头宽度；g为曲面楔块与曲面工件之间的间隙；g1为曲面楔块与参考线之间的理论间隙高度；g2为曲面工件与参考线之间的理论间隙高度；d/2为曲面楔块的曲率半径；D/2为工件的半径。为了更好地计算间隙值，以曲面楔块与曲面工件外表面的切线的作为参考线（见图3中水平虚线）。

图3曲面探头楔块与曲面工件间隙示意

分别计算曲面楔块与参考线的理论间隙高度g1和曲面工件与参考线的理论间隙高度g2，获得其差值g2-g1，即为曲面楔块与曲面工件之间的间隙g，可以表示为：

当g远小于d和D时，也可以用下式表达：

常用的焊缝超声检测标准

对工件与探头间隙的规定

在进行曲面工件的焊缝超声检测时，各标准对探头与曲面工件之间的间隙要求各不相同，笔者以常用的ISO17640-2018《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》、GB/T11345-2013《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》和ASMEBPVCV-2021《第五卷无损检测》等标准来进行分析和比较。

01

ISO17640-2018标准

该标准第7.3.4条规定，检测面与探头底面之间的间隙g不应大于0.5mm。对于常规探头在圆柱面或球面上的检测，上述要求可按下式检查：

该标准检查公式与式(2)是一致的，引用该条款要求的其他常用标准有ISO10863-2020《焊缝无损检测超声检测衍射时差技术（TOFD）的应用》、ISO13588-2019《焊缝无损检测超声检测自动相控阵超声技术的应用》和GB/T41115-2020《焊缝无损检测超声检测衍射时差技术（TOFD）的应用》。

02

GB/T11345-2013标准

该标准第6.3.4条修改采用ISO17640-2010标准要求，因此其大体内容与ISO17640-2018第7.3.4条内容基本相同。但是GB/T11345-2013中的公式为g=A2/D，遵循的原ISO17640-2010标准要求，而标准ISO17640-2018中公式为g=A2/4D，这将导致同一尺寸的探头楔块应用在检测同一曲面工件上时，GB/T11345-2013的间隙计算值是ISO17640-2018间隙计算值的4倍。

引用此条款的国家标准为GB/T40733-2021《焊缝无损检测超声检测自动相控阵超声技术的应用》。

03

ASMEBPVCV-2021标准

该标准第四章第T432.2条规定，按照如下所示的(1)和(2)条款的要求，当被检工件曲面直径小于350mm（检测面）时，必须对楔块修磨，以确保足够的耦合。

(1)探头应按照式(6)的要求进行修磨：

(2)探头的修整尺寸必须由被检工件尺寸（内径或外径）来确定，并从表1和表2中进行选择。

表1在外径检测时的最大曲面（mm）

工件实际外径

修整直径大于工件外径时允许的增量

250

表2在内径检测时的最小曲面（mm）

工件实际内径

修整直径小于工件内径时允许的减少量

250

为了更好地理解ASMEBPVCV-2021中这两个条款的要求，分别对其进行应用举例。

对于(1)条款，当使用一个接触面曲面方向宽度为16.6mm的常规平探头，对外径D为219mm的管对接环焊缝进行检测时，使用式(6)进行计算可以得到16.6mm×16.6mm/2.87mm=96mm（即D>96mm）；计算结果不满足式(6)。在此种情况下，探头的间隙满足要求，因此无需修磨探头，使用常规平探头即可。

对于(2)条款，当在工件外径为100mm的管外进行检测时，可使用的AOD楔块最小直径为100mm，最大直径为150mm。当在内径为100mm的管内进行检测时，可使用的AID楔块最小直径为50mm，最大直径为100mm。

04

不同标准间隙要求的比较分析

通过分析上述标准间隙要求可知，标准ISO17640-2018和GB/T11345-2013对探头在曲面工件上的间隙有明确的数值要求和计算公式，但对曲面楔块在曲面工件上的间隙计算没有明确公式。因此建议当g远小于d和D时，使用式(4)进行相关计算，当g与d或D相比不能忽略时，例如对于小径管的间隙值计算，建议使用式(3)进行计算。同时应注意到，在相同条件下，GB/T11345-2013标准的间隙计算值是ISO17640-2018标准计算值的4倍，在使用该标准此条款及引用此条款的其他标准时需要注意其不同之处。

ASMEBPVCV-2021标准中虽然没有明确的间隙值数值要求，但有管径适用检查公式。在管外检测时，不允许AOD楔块曲面直径小于工件外径，并有楔块直径上限要求。在管内检测时，不允许AID楔块曲面直径大于工件内径，并有楔块直径下限要求。

常规平探头在管状工件

检测上的应用

在进行管的环向或者纵向对接缝的超声检测时，经常会使用常规平探头进行检测，某厂家生产的一些常用型号探头在无需修磨的情况下，当分别满足标准ISO17640-2018和ASMEBPVCV-2021要求时，所能检测的最小管径如表3所示。

表3不同标准中常规探头适用的最小检测管径（mm）

由表3可知，同一探头尺寸应用在不同标准上时，由于计算公式不同，所能检测的管径最小值也不相同。因此在使用常规探头进行管道环焊缝和纵焊缝检测时，应根据标准的要求，检查探头是否符合对间隙的要求，当探头尺寸不能满足间隙要求时，应对探头表面进行适当修磨。

相控阵曲面楔块与

曲面工件的间隙

在小径管（主要指外径为21~114mm的管道）环焊缝的相控阵检测中，检测一般在管的外侧进行，曲面楔块一般为AOD型。其检测空间狭小，且管壁较薄，因此需要使用特殊设计的微薄型高频相控阵探头。其晶片高度一般为5~10mm，晶片间距为0.3~0.75mm，频率一般为5~10MHz，晶片数量一般为16或32。这种特殊设计的探头尺寸非常小，特别适合狭小空间的检测，同时为了满足相控阵检测的其他技术要求，其尺寸已不能再减小。因此在探头尺寸一定的情况下，其楔块在接触面曲面方向的宽度也是固定的，但随着小径管管径的减小，楔块与工件之间的间隙急剧增大。为了解决这一问题，通常需要使用一系列不同直径的曲面楔块来满足所需的间隙要求，以获得更好的耦合效果。

笔者以某型号小径管相控阵曲面楔块（AOD型）为例，当不同曲率直径楔块应用于其标称适用最小管径时，检查其间隙值是否符合常用标准ISO13588-2019和ASMEBPVCV-2021的间隙要求，同时为了对比不同公式的计算结果，分别采用式(3)和式(4)对其间隙值进行计算，该型号楔块接触面底部宽度为16mm，应用于标称最小管径的间隙和对应标准要求的验证结果如表4所示。

表4不同楔块应用于标称最小管径的间隙和对应标准要求的验证结果（mm）

对比结果表明，对于该型号小径管相控阵曲面楔块，当管径小于73.03mm时，使用式(4)会比式(3)计算的间隙值明显小一些，这表明此时采用简化的式(4)进行计算已不合适，建议使用式(3)计算。

当采用曲率直径为26.67mm和33.4mm的曲面楔块应用于其标称下限管径的检测时，使用式(3)计算出的间隙值分别为0.94mm和0.63mm，超出了标准ISO13588-2019的要求，在实际检测中可能会导致耦合效果不佳，应对楔块进行修磨或者使用与被检工件外径一致的曲率楔块，以满足标准的间隙要求。

表4同时表明，厂商推荐的适用范围都能满足ASMEBPVCV-2019标准的要求。但是如果仅按照该标准的要求，在接近其使用下限值时，可能会出现耦合不良的情况。例如当使用曲率直径为42.16mm的AOD曲面楔块检测外径为21.34mm的工件，其外径差值为20.82mm，满足标准的外径减小量25mm要求，但如果采用式(3)进行计算，其间隙值为2.03mm。

这种情况下其间隙值达到了2mm，在实际检测中的耦合效果需要进一步的验证，如有可能，应结合ISO13588-2019标准的要求，采用厂商推荐的适用管径范围。

结语

在曲面工件的超声波检测中，当按照不同标准要求进行间隙检查时，应使用不同的公式进行计算，避免混淆。对于应用在曲面工件的常规探头，应根据探头的尺寸和检测方向的不同分别做间隙计算，对于一些常规探头尺寸，可以对照表3进行检查。对于应用在曲面工件上的曲面楔块，一般情况下可以使用式(4)计算其间隙值，当应用在小径管上时，使用式(3)计算会更为精确。当按照标准ASMEBPVCV-2021要求执行时，可以结合标准要求、笔者推导的计算公式和厂商推荐的适用范围综合考虑楔块直径的选择，以获得良好的耦合效果。

作者：黄雪波，海洋石油工程股份有限公司 工程师，主要从事海洋工程无损检测方面的研究工作。

来源：《无损检测》2023年4期

高压示波器探头

  刚刚购买的高压示波器探头到货了。型号为P4100。这是一款衰减比为100:1的示波器探头。探头具有补偿电容调节孔，用于探头补偿电容的调整。这是一些相关的配件，下面对这款示波器探头进行初步测试一下。

  下面在面包板上电源槽内引入5V直流电压，数字万用表测量为4.995V。设置示波器输入衰减比为100:1. 可以看到示波器显示通道1平均电压为5.12V。虽然有一定的误差，也说明该探头的衰减在100:1左右。

  下面使用这款绝缘表测量探头的输入阻抗。P4100数据手册中标明探头的输入电阻为100MΩ。利用绝缘表中500V档位测量探头的输入阻抗。

  下面将绝缘表接到探头的输入和地线端口。使用500V档位测量，可以看到显示101MΩ。示波器显示出绝缘表高压波形。平均电压为537V。使用万用表测量高压平均电压为517V，这说明示波器显示的数值还是偏高。

  下面使用1000V档位测量探头的输入电阻，显示为101MΩ。此时，示波器显示的电压则比较平稳，电压值为1.04kV。

  下面使用绝缘表的2500V档位，测量示波器探头，绝缘表显示102MΩ。示波器中显示高压比较稳定，平均值为2.57kV。通过这些测试，验证了高压探头的输入阻抗和衰减比。

  本文对于刚刚购买到的高压探头进行了初步测试，它的分压比为100:1。可以承受2000V的输入电压。`下面准备利用它进行一些有趣的实验。

新型高品质100比1P4100100:1耐压2KV100M示波器高压探头探棒:https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.d5142e8deLfGVE&id=722944805785&_u=8nvskcda488