标准、微径、粗晶、高温探头有什么区别？不同工况应该怎么选

标准、微径、粗晶、高温探头这四种超声波测厚仪探头解决的是四种不同问题。普通钢板、钢管、铝板、塑料等常规工件，优先选择标准探头；微径探头测量面积小、小直径管道、曲面、小零件和较薄壁厚；粗晶探头适合铸铁等晶粒较粗、超声衰减和散射明显的材料；正在运行的高温管道、刚加工完成的高温工件等建议使用高温探头。目前林上LS211、LS212、LS213、LS215都可以搭配标准、微径、粗晶和高温四种探头使用。

一、为什么一台超声波测厚仪需要配不同探头？

超声波测厚仪探头的不同主要在于超声波的频率、探头接触面大小、能够有效测量的最小区域、对材料衰减的适应能力和能承受的表面温度。

对于用户来说，并不需要购买所有探头，根据所测量材料的特点选择相应的探头就足够了，确定好探头之后再考虑主机参数。以林上超声波测厚仪探头为例，标准、微径、粗晶、高温探头核心区别如下：

二、普通钢板、钢管为什么用标准探头？

像普通碳钢板、不锈钢板、储罐壁、塑料板、铝板等这些大型平面材料本身没有小曲面或高温问题，材料传导超声波的能力也很好，用标准探头就能够准确检测了。有些用户会想一开始直接选择微径探头，但是微径探头的重点是解决小测量区域和曲面问题，量程通常会受到限制，而标准探头是对探头接触面积、测量范围、灵敏度、穿透能力的均衡。例如LS215标准探头5MHZφ10测量45#钢的量程范围是1~320mm，而同样的材料微径探头7MHZ PT-06的测量范围只有0.75~80mm。

三、小直径管道和小零件为什么适合微径探头？

普通探头测量小曲面时探头平面和管壁接触区域小，耦合困难，而且探头会更容易晃动，测量数据不稳定。微径探头本身尺寸小，更容易贴合小直径钢管、弯曲表面和小面积零件。以LS215为例，标准探头5MHZφ10最小测量区域10mm，微径探头7MHZ PT-06最小测量区域6mm。同时微径探头频率7MHZ比标准探头5MHZ高，可以测量更薄一些的材料。在45#钢管材测量参数中标准探头测量下限φ20*3mm，微径探头测量下限φ20*2mm。

四、铸铁为什么要用粗晶探头？

铸铁材料内部组织比较粗大、不均匀，超声波传播时容易产生散射和衰减，频率越高波长越短，遇到粗大晶粒以后的散射就越明显。用普通探头测量可能会出现底面回波很弱、波形杂乱、数据跳动等问题，影响测量数据的准确性。所以粗晶探头一般采用低频探头，林上2MHZ ZT-12粗晶探头频率只有2MHZ，波长长，穿透能力也更强，不容易发生散射和衰减。可能有人会觉得既然如此直接都用粗晶探头就好了，但粗晶探头也有它的缺点。粗晶探头测量区域更大不适合小曲面检测，同时最小可测厚度也更大，无法测量很薄的材料。例如LS215粗晶探头测量45#钢材料最小厚度要求3mm，标准探头从1mm开始，而微径探头是0.75mm。所以如果测量超声传播良好的厚钢板，还是优先使用标准探头。

五、高温探头和普通探头到底有什么区别？

普通探头内部有压电元件、粘接层等结构，超过允许温度使用可能造成性能异常甚至损坏。林上普通探头允许接触材料温度是-10~60℃，这个温度只能测量冷却后的常规材料。而高温探头允许温度-10~500℃，运行的蒸汽管道、锅炉管、热交换设备、刚完成热加工的钢件等工件表面温度超过普通探头允许的60℃上限时，就需要换用高温探头检测。有一点需要注意，高温会影响材料的声速，所以即使探头能够耐高温，材料温度变化也可能带来测量误差。在条件允许的情况下，建议通过林上超声波测厚仪已知厚度反测声速的功能，按照实际工件的温度反测声速，再用该声速测量。

六、林上超声波测厚仪探头怎么搭配？

LS211、LS212、LS213、LS215都可以根据工况搭配四种探头：

5MHzφ10标准探头：普通钢、铝、塑料、大直径管道等超声波良导体材料。

7MHz PT-06微径探头：小直径管道、小曲面和小尺寸零件。

2MHz ZT-12粗晶探头：铸铁、其它粗晶铸件等标准探头回波弱的材料。

5MHz GT-12高温探头：其它三种探头都无法测量的高温材料。

四种主机也各有不同定位：

LS211：大量程。标准探头在45#钢上可测0.8~600mm，支持0.001mm高分辨率。

LS212：高分辨率。0.001mm显示分辨率，量程0.8~350mm。

LS213：测量范围0.8~350mm，0.01mm分辨率常规检测。

LS215：测量范围1~320mm，0.01mm分辨率，主打高性价比。

LS211、LS212、LS213、LS215还有一些共同的功能，例如都能够连接手机APP测量并导出数据、仪器内可以保存999组测量数据、具有穿透涂层测量模式、可自动进行合格判定和统计数据等。

七、用户选探头时常问的问题FAQs

1、普通钢板有200mm厚，需要用粗晶探头吗？

不一定。如果钢材组织均匀、标准探头能够获得稳定底面回波，可以直接使用标准探头检测。

2、微径探头能不能测大型钢板？

假如钢板在微径探头的量程范围内可以测，但普通平面没有必要专门使用微径探头，标准探头通常更加通用。

3、一个工件既是粗晶材料又是高温状态，应该选哪个？

需要同时满足探头能够承受工件温度，并且该探头在这种材料上能获得有效回波，缺一不可。如果普通高温探头无法稳定测量粗晶材料，建议考虑其它的测量方案，或者降温后再用粗晶探头测量。