图6-6 曲面探头

为实现管材检测时良好的耦合条件，常将探头修磨为与管材曲率半径相同的曲面（见图6-6），但这时探头的入射点和折射角发生了变化，因此需要重新测定入射点和折射角。由于这时探头表面为曲面，因此常规测定入射点和折射角的方法就不能用了，而要用特殊的方法和试块来测定。

1.入射点的测定

如图6-7所示，将探头楔块的圆弧置于试块的棱角上，前后移动探头，则棱角反射波最高时试块棱角处对应的点即为探头入射点。这种方法称为棱角反射法。

2.折射角的测定

先加工一个图6-8所示的实心圆柱体试块，试块材质与被检工件相同。将超声波探头置于试块上，前后移动探头，找到ϕ1.5mm的横孔，然后将探头置于试块上，前后移动探头，找到ϕ1.5mm横孔的最高回波，测定探头入射点A至ϕ1.5mm横孔的距离b，并连接过入射点A的直径AB，这时∠BAC为探头的折射角β。

图6-7 入射点的测定

图6-8 折射角的测定（一）

由b=ABcosβ=Dcosβ得

式中 D——圆柱试块的直径（mm）。(www.daowen.com)

图6-9 折射角的测定（二）

探头的折射角还可用图6-9所示的试块来测定。该试块的材质、外径、壁厚同被探管材。试块内、外壁上有两个同深度的小槽，设探头楔块中的声程为δ，则显示屏上一次波的声程a=W_S+δ，二次波的声程b=2W_S+δ，可得试块内一次波声程W_S为

W_S=b-a （6-9）

式中 a——显示屏上试块内壁小槽对应的声程；

b——显示屏上试块外壁小槽对应的声程。

在图6-9所示的△OBA中，由余弦定理得探头折射角为

式中 t——试块的壁厚（mm）；

D——试块的外径（mm）；

W_S——试块中一次波声程（mm）。