超聲波探頭（有時稱為變幅桿）是一種半波長長的工具，可充當(dāng)機械變壓器以增加轉(zhuǎn)換 器產(chǎn)生的振動幅度。 它們由高品位鈦合金Ti-6Al-4V制成，因為它具有高拉伸強度，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。 壓力波動會產(chǎn)生微小的氣泡（空腔），這些氣泡在負(fù)壓偏移時會膨脹，在正 偏移時會劇烈爆裂。 隨著氣泡的破裂，在內(nèi)爆位置會產(chǎn)生數(shù)百萬個沖擊波，聲流，渦流 以及極端的壓力和溫度。 盡管這種被稱為"氣蝕"的現(xiàn)象持續(xù)了幾微秒，并且每個氣泡釋 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，因為它是聲波擴散的良好介質(zhì)，但應(yīng)考慮這樣一個事 實，超聲波探頭在水中的腐蝕速度通常比在有機溶劑中快5倍。
探針的性能與尖端表面的粗糙度成比例地降低，直到達到顯著降低傳輸?shù)揭后w中的能量水 平的點。 用砂紙或布擦拭尖端會延長輕微腐蝕的尖端的壽命。 可以給機械師嚴(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，非常類似于音樂 音叉。 從探頭末端去除過多的材料會縮短其長度，改變其共振頻率，并導(dǎo)致超聲發(fā)生器進 入過載狀態(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。
要檢查探頭是否共振，請將電源上的振幅設(shè)置為100％（使用微尖時為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其預(yù)期壽 命。 不幸的是，他們持續(xù)了幾分鐘。 貼有藍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，沒有防止氣蝕的保護措施。