超聲波傳感器是怎樣接受聲波的？

    聲波是一種機械波，傳播過程是機械振動在介質中。其振動頻率10~10000Hz時，就會引起人的聽覺，更低頻率的機械波為次聲波，高于20KHz的機械波為超聲波。因此也是物位檢測波，一般超聲波儀表應用在20kHz以上頻率的超聲波段區域內工作。超聲波傳感器中的超聲波換能器，它是能實現超聲波發射和接受的器件。目前最為廣泛應用的是電-聲能換能器，常見的是壓電晶體換能器。

    超聲波換能器的原理是根據壓電效應和逆壓電效應原理實現電能-超聲能之間互相轉換。超聲波傳感器的檢測原理是利用聲速特性，采用回聲測距方法，測量的準確性取決于聲速。聲波在介質中傳播速度又與介質密度相關，而密度又是溫度跟壓力的函數，因此，只要溫度跟壓力發生變化，聲速也會變化，而且影響不小，于是使得測量距離無法測準。所以在實際測量中需要對聲速進行校正，確保測量精度。

    常見超聲波傳感器典型的探頭的作用：

       1、縱波探頭通常稱為直探頭，主要用于檢測與檢測面平行的缺陷，如板材、鑄、鍛件檢測等。

       2、橫波斜探頭是利用橫波檢測，是入射角在第一臨界角與第二臨界角之間且折射波為純橫波的探頭，主要用于檢測與檢測面垂直或成一定角度的缺陷，廣泛用于焊縫、管材、鍛件的檢測。

       3、縱波斜探頭是入射角小于第一臨界角的探頭。目的是利用小角度的縱波進行缺陷檢驗，或在橫波衰減過大的情況下，利用縱波穿透能力強的特點進行縱波斜入射檢驗，使用時需注意試件中同時存在橫波的干擾。

       4、爬波探頭。由于一次爬波的角度在75o～83o之間，幾乎垂直于被檢工件的厚度方向，與工件中垂直方向的裂紋接近成90o，因此，對于垂直性裂紋有較好的檢測靈敏度，且對工件表面的粗糙度要求不高，適用于表面、近表面的裂紋檢測。

       5、表面波（瑞利波）探頭入射角需在產生瑞利波的臨界角附近，通常比第二臨界角略大。由于超聲波傳感器表面波的能量集中于表面下2個波長之內，檢查表面裂紋靈敏度極高，主要對表面或近表面缺陷進行檢驗。

       6、雙晶探頭。雙晶探頭有兩塊壓電晶片，一塊用于發射超聲波，另一塊用于接收超聲波，根據入射角αL的不同，分為縱波雙晶直探頭和橫波雙晶斜探頭。雙晶探頭具有以下優點：靈敏度高、雜波少盲區小、工件中近場區長度小、檢測范圍可調，雙晶探頭主要用于檢測近表面缺陷。