超聲波探頭（有時(shí)稱(chēng)為變幅桿）是一種半波長(zhǎng)長(zhǎng)的工具，可充當(dāng)機(jī)械變壓器以增加轉(zhuǎn)換 器產(chǎn)生的振動(dòng)幅度。 它們由高品位鈦合金Ti-6Al-4V制成，因?yàn)樗哂懈呃鞆?qiáng)度，在超 聲波頻率下具有良好的聲學(xué)特性，高耐腐蝕性，低毒性和出色的抗氣蝕性。
轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的縱向振動(dòng)被探頭放大，并以超聲波的形式傳輸?shù)揭后w中，由交替的膨脹和 壓縮組成。 壓力波動(dòng)會(huì)產(chǎn)生微小的氣泡（空腔），這些氣泡在負(fù)壓偏移時(shí)會(huì)膨脹，在正 偏移時(shí)會(huì)劇烈爆裂。 隨著氣泡的破裂，在內(nèi)爆位置會(huì)產(chǎn)生數(shù)百萬(wàn)個(gè)沖擊波，聲流，渦流 以及極端的壓力和溫度。 盡管這種被稱(chēng)為"氣蝕"的現(xiàn)象持續(xù)了幾微秒，并且每個(gè)氣泡釋 放的能量很小，但產(chǎn)生的能量累積量如此之大，以至于沒(méi)有已知的固體材料能夠抵抗其 破壞作用。
液體中的空化程度在很大程度上取決于該液體的表面張力，并且表面張力越高，空化越劇 烈。 盡管通常選擇水作為選擇液體，因?yàn)樗锹暡〝U(kuò)散的良好介質(zhì)，但應(yīng)考慮這樣一個(gè)事 實(shí)，超聲波探頭在水中的腐蝕速度通常比在有機(jī)溶劑中快5倍。
探針的性能與尖端表面的粗糙度成比例地降低，直到達(dá)到顯著降低傳輸?shù)揭后w中的能量水 平的點(diǎn)。 用砂紙或布擦拭尖端會(huì)延長(zhǎng)輕微腐蝕的尖端的壽命。 可以給機(jī)械師嚴(yán)重腐蝕的 尖端，并明確指示僅去除受污染的區(qū)域。 超聲波探頭是一種微調(diào)的工具，非常類(lèi)似于音樂(lè) 音叉。 從探頭末端去除過(guò)多的材料會(huì)縮短其長(zhǎng)度，改變其共振頻率，并導(dǎo)致超聲發(fā)生器進(jìn) 入過(guò)載狀態(tài)或發(fā)生故障。 因此，只能執(zhí)行一次加工程序。 按照此步驟進(jìn)行操作后，應(yīng)按 如下所述檢查探頭，以確保探頭仍在Sonics＆Materials，Inc.應(yīng)用和質(zhì)量參數(shù)指定的可接 受的頻率范圍內(nèi)振動(dòng)。
要檢查探頭是否共振，請(qǐng)將電源上的振幅設(shè)置為100％（使用微尖時(shí)為40％）并觀察顯 示。 將探頭放在空氣中（液體外），瓦數(shù)讀數(shù)應(yīng)小于15瓦（帶微尖時(shí)小于5瓦）。 如果 獲得更高的讀數(shù)，則應(yīng)更換探針（微尖端）。
為了解決多年來(lái)空化腐蝕的破壞性影響，已將大量涂層應(yīng)用于超聲探頭以延長(zhǎng)其預(yù)期壽 命。 不幸的是，他們持續(xù)了幾分鐘。 貼有藍(lán)寶石和陶瓷尖端的結(jié)果也很差。 它們很昂 貴，在幾分鐘之內(nèi)破碎或分離。 因此，沒(méi)有防止氣蝕的保護(hù)措施。