想象在微观的尺度上，有一群默默无闻的“侦探”，它们能穿透金属、塑料、陶瓷等材料，发现隐藏的缺陷和测量厚度。这群“侦探”就是超声波探头。超声波探头型号和参数，看似枯燥的技术数据，实则蕴含着精密的科学与广泛的应用。从工业检测到医疗诊断，从科研实验到日常生活，超声波探头无处不在，它们的工作原理、种类、性能参数，都值得我们深入探索。
超声波探头的核心是压电材料，通常是石英等晶体。当施加电压时，压电材料会产生机械振动，发出超声波；当超声波遇到介质界面时，会反射回来，被探头接收并转换成电信号。这一过程涉及逆压电效应和压电效应。逆压电效应是电能到机械振动的转换，而压电效应是机械振动到电能的转换。超声波探头的性能，很大程度上取决于压电材料的特性。
压电应变常数d33和压电电压常数g33是衡量探头性能的重要参数。d33表示在施加应力时，压电材料在厚度方向上的变化量，d33越大，发射灵敏度越高。g33表示在施加应力时，压电材料上产生的电压，g33越大，接收灵敏度越高。介电常数e则影响探头的充电和放电时间，e越小，充放电时间越短，频率越高。机电偶合系数K是衡量压电材料机械能与电能转换效率的指标，K值越高，转换效率越高。
超声波探头根据功能和应用场景，可以分为多种类型。横波探头和纵波探头是最常见的两种。横波探头主要用于检测材料的内部缺陷，如裂纹、气孔等。纵波探头则用于检测材料的厚度和表面缺陷。此外，还有斜探头、双晶探头、聚焦探头、表面波探头、水浸探头等，每种探头都有其独特的应用场景。
横波探头的特点是只报K值，不报频率和晶片尺寸。双晶探头则只报频率和晶片尺寸，不报F值。例如，在检测12mm厚的板材时，需要选择合适的F值，以确保探头能有效检测到缺陷。斜探头和直探头在近场长度计算上有所不同，斜探头需要考虑声束的传播角度，而直探头则相对简单。
超声波探头的性能参数直接影响检测效果。除了前面提到的d33、g33、e和K值外，还有频率、晶片尺寸、温度范围、测量范围等。频率越高，分辨率越高，但穿透深度越浅。晶片尺寸越大，声束越宽，穿透深度越深。温度范围决定了探头在不同环境下的适用性。测量范围则决定了探头能检测的材料厚度。
以美国泛美D790超声波测厚仪探头为例，其频率为5.0MHz，探头尺寸为11.0mm，温度范围为-20-500℃，测量范围为1-500mm。不同型号的探头在参数上有所差异，如D792的频率为10.0MHz，探头尺寸为7.2mm，温度范围为0-50℃，测量范围为0.5-25mm。选择合适的探头，需要根据具体的应用场景和检测需求。
超声波探头在工业检测中扮演着重要角色。金属超声波探伤仪主要用于检测金属材料的内部缺陷，如裂纹、气孔、夹杂等。非金属超声波探伤仪则用于检测混凝土、陶瓷等材料的强度、裂缝深度、厚度等。超声波探伤仪根据显示方式，分为A扫描、B扫描、C扫描三种，每种扫描方式都有其独特的应用场景。
例如，在检测焊缝时，需要选择合适的斜探头，并计算一次声程的终点，确保声束能越过焊缝中心线。在检测板材厚度时，需要选择合适的直探头，并计算近场长度，以确保检测精度。超声波探伤仪的垂直线性度、水平线性度、灵敏度余量、分辨力、信噪比等性能指标，也直接影响检测效果。
超声波探头不仅在工业检测中应用广泛，在科研和医疗领域也发挥着重要作用。在科研领域，超声波探头用于材料科学、物理学、化学等学科的研究，如测量材料的声速、检测材料的内部结构等。在医疗领域，超声波探头用于医学诊断，如B超、彩超等，可以检测人体内部的器官、血管、胎儿等。
例如，在科研实验中，需要使用高频超声波探头，以获得更高的分辨率。在医疗诊断中，需要使用低频超声波探头，以获得更深的穿透深度。超声波探头的性能参数，如频率
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