一种由多探头匹配并联的超声探头制造技术

本实用新型专利技术公开一种由多探头匹配并联的超声探头，包括至少两个压电超声探头、匹配调谐电路、若干导线以及二芯插头；每个所述压电超声探头分别通过导线串联所述匹配调谐电路，所述匹配调谐电路分别与二芯插头通过导线连接，所述二芯插头连接至超声仪器。本实用新型专利技术采用多个超声探头并联后使用一个超声仪器通道，扩展了超声探头的扫查范围，节省了超声检测所需的仪器通道数；采用的匹配调谐电路补偿了超声探头并联后的容性阻抗变化，使并联后两个超声探头的灵敏度一致，保证了探伤伤波信号的一致性；并联的多个超声探头可布置在多个不同的检测位置。本实用新型专利技术探伤精度高，扫查范围大，节约了通道数，适用于钢管超声高速高精检测系统。

An ultrasonic probe in parallel with multi probe matching

The utility model discloses an ultrasonic probe by multi probe, parallel, including at least two piezoelectric ultrasonic transducer, matching tuning circuit, a plurality of wires and two core plugs; each of the piezoelectric ultrasonic probe respectively through the wire series, tuning circuit, the matching circuit is respectively connected with the two core plug through the wire, the two core plug connected to the ultrasonic instrument. The utility model adopts a plurality of ultrasonic probe in parallel with a channel ultrasonic instrument after use, expansion of the ultrasonic probe scanning range, the instrument saves channel number required for ultrasonic detection; matching tuning circuit compensation using capacitive impedance change of ultrasonic probe in parallel, and the sensitivity of two ultrasonic probe contact after ensuring the consistency of testing multiple injury wave signal; ultrasonic probe in parallel can be arranged on a plurality of different detection positions. The utility model has the advantages of high flaw detection precision, large scanning range and low number of passages, and is suitable for the ultrasonic high speed and high precision inspection system of steel tubes.

【技术实现步骤摘要】
一种由多探头匹配并联的超声探头
本技术涉及超声波检测
，尤其涉及一种由多探头匹配并联的超声探头。
技术介绍
压电超声探头又称压电超声换能器，是实现电-声能量相互转换的能量转换器件。压电超声探头主要由压电晶片、阻尼和透声楔块组成，类型包括直探头、斜探头、水浸聚焦探头等。超声波具有良好的穿透性和方向性，可以检测工件表面和内部缺陷，检测精度高，可实现缺陷的精确定位。钢管是超声波检测的重要应用对象，钢管的在线检测生产线正逐步朝着高速高精检测的方向发展，为实现检测速度和精度的同步提高，需要扩展超声探头扫查范围和扫查精度，即增加超声换能器数目，同时减小换能器压电晶片尺寸，最终需要增加超声检测系统中超声仪器的通道数目。然而超声仪器在超声检测系统中所占成本比例较高，增加通道数将大幅增加系统成本，制约了钢管超声检测系统向高速高精方向升级。因此研制开发出适合钢管超声高速高精检测系统的超声探头，对节约资源、降低生产成本、保证生产安全方面至关重要。
技术实现思路
本技术的目的在于通过一种由多探头匹配并联的超声探头，来解决以上
技术介绍
部分提到的问题。为达此目的，本技术采用以下技术方案：一种由多探头匹配并联的超声探头，其包括至少两个压电超声探头、匹配调谐电路、若干导线以及二芯插头；每个所述压电超声探头分别通过所述导线串联所述匹配调谐电路，所述匹配调谐电路分别与所述二芯插头通过导线连接，所述二芯插头连接至超声仪器。特别地，每个所述压电超声探头的压电晶片尺寸、中心频率和制作工艺完全相同。特别地，所述匹配调谐电路为可调式匹配调谐电路，其包括但不限于可调电感器和电容。特别地，每个所述压电超声探头的信号传输线均连接至所述导线的传输线，每个所述压电超声探头的信号屏蔽线连接至所述导线的屏蔽线。本技术提出的由多探头匹配并联的超声探头具有如下优点：一、采用多个超声探头并联后使用一个超声仪器通道，扩展了超声探头的扫查范围，节省了超声检测所需的仪器通道数；二、采用的匹配调谐电路补偿了超声探头并联后的容性阻抗变化，使并联后两个超声探头的灵敏度一致，保证了探伤伤波信号的一致性；三、并联的多个超声探头可布置在多个不同的检测位置；同时，单个探头晶片尺寸可以减小，从而提高了探伤精度；四、多探头匹配并联的超声探头的扫查范围大、节约通道数、灵敏度一致、探伤精度高，可适用于钢管超声高速高精检测系统。附图说明图1为本技术实施例提供的由多探头匹配并联的超声探头结构示意图；图2为本技术实施例提供的匹配调谐电路结构示意图；图3A为本技术实施例提供的压电超声探头101的原始信号示意图；图3B为本技术实施例提供的压电超声探头102的原始信号示意图；图4A为本技术实施例提供的并联调谐后的压电超声探头101的信号示意图；图4B为本技术实施例提供的并联调谐后的压电超声探头102的信号示意图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参照图1所示，图1为本技术实施例提供的由多探头匹配并联的超声探头结构示意图。本实施例中由多探头匹配并联的超声探头包括至少两个压电超声探头(101,102)、匹配调谐电路(103,104)、若干导线105以及二芯插头106。下面以由多探头匹配并联的超声探头包括两个压电超声探头(101,102)为例进行说明。每个所述压电超声探头(101,102)分别通过所述导线105串联所述匹配调谐电路(101,102)，所述匹配调谐电路(101,102)分别与所述二芯插头106通过导线105连接，所述二芯插头106连接至超声仪器。每个所述压电超声探头(101,102)的信号传输线均连接至所述导线105的传输线，每个所述压电超声探头(101,102)的信号屏蔽线连接至所述导线105的屏蔽线。并联的压电超声探头(101,102)可布置在不同的检测位置，使用一个超声仪器通道，扩展了超声探头的扫查范围，节省了超声检测所需的仪器通道数。在本实施例中每个所述压电超声探头(101,102)的压电晶片尺寸、中心频率和制作工艺完全相同，同时压电超声探头(101,102)的背衬阻尼材料和尺寸也相同。压电超声探头(101,102)适用于直探头、斜探头、水浸聚焦探头等发射和接收一体的探头。如图2所示，所述匹配调谐电路(103,104)包括但不限于可调电感器L和电容Cd、C的串联或并联。所述压电换能器谐振等效电路包括电感L1、电容C0、电容C1、电阻R1。所述匹配调谐电路(103,104)与压电换能器谐振等效电路串联在整体的超声电激励发生器上，所述匹配调谐电路(103,104)为可调式匹配调谐电路，以实现并联后对两个灵敏度不同的压电超声探头(101,102)进行阻抗变换和容性阻抗补偿，使并联后两个压电超声探头(101,102)的灵敏度一致，保证了探伤伤波信号的一致性。如图3A和3B所示，图3A为本技术实施例提供的压电超声探头101的原始信号示意图；图3B为本技术实施例提供的压电超声探头102的原始信号示意图；由图明显可知，压电超声探头(101,102)存在一定的灵敏度差异，因此，对同一个标准刻伤在相同检测条件和超声通道增益下，伤波信号幅值不同。如图4A和图4B所示，图4A为本技术实施例提供的并联调谐后的压电超声探头101的信号示意图；图4B为本技术实施例提供的并联调谐后的压电超声探头102的信号示意图。压电超声探头(101,102)经过匹配调谐电路(103,104)的匹配调谐后，灵敏度差异减小，对同一个标准刻伤在相同检测条件和超声通道增益下，伤波信号幅值相差在2dB以内，具有良好的一致性。在钢管超声高速高精检测系统中，本技术中并联多个压电超声探头(101,102)可布置在多个不同的检测位置，能保证探伤信号的一致性；同时，单个压电超声探头晶片尺寸可以减小，提高了探伤精度。本技术的技术方案具有如下优点：一、采用多个超声探头并联后使用一个超声仪器通道，扩展了超声探头的扫查范围，节省了超声检测所需的仪器通道数；二、采用的匹配调谐电路补偿了超声探头并联后的容性阻抗变化，使并联后两个超声探头的灵敏度一致，保证了探伤伤波信号的一致性；三、并联的多个超声探头可布置在多个不同的检测位置；同时，单个探头晶片尺寸可以减小，从而提高了探伤精度；四、多探头匹配并联的超声探头的扫查范围大、节约通道数、灵敏度一致、探伤精度高，可适用于钢管超声高速高精检测系统。注意，上述仅为本技术的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本技术不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由多探头匹配并联的超声探头，其特征在于，包括至少两个压电超声探头、匹配调谐电路、若干导线以及二芯插头；每个所述压电超声探头分别通过所述导线串联所述匹配调谐电路，所述匹配调谐电路分别与所述二芯插头通过导线连接，所述二芯插头连接至超声仪器。

【技术特征摘要】
1.一种由多探头匹配并联的超声探头，其特征在于，包括至少两个压电超声探头、匹配调谐电路、若干导线以及二芯插头；每个所述压电超声探头分别通过所述导线串联所述匹配调谐电路，所述匹配调谐电路分别与所述二芯插头通过导线连接，所述二芯插头连接至超声仪器。2.根据权利要求1所述的由多探头匹配并联的超声探头，其特征在于，每个所述压电超声探头的压电晶片尺寸、中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，康宜华，崔西明，张卓，
申请(专利权)人：华中科技大学无锡研究院，
类型：新型
国别省市：江苏,32