一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头制造技术

本发明专利技术公开了一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头，包括：探头后盖、压块、楔形吸收块、主壳体，楔形吸收块与主壳体之间的空间放置有探头晶片,后盖与楔形吸收块之间放置有背衬吸声材料；其中，探头后盖、楔形吸收块、主壳体由金属制成；楔形吸收块下部与探头晶片紧密粘接，压块抵压于楔形吸收块上部，通过探头后盖与主壳体的密封配合达到使探头晶片与主壳体紧密结合；主壳体对边分别设有一组梯形突块与梯形卡孔，作为与其他探头的连接机构；主壳体四角切割为四分之一圆弧，可与其他探头拼接组成圆形和/或半圆形导流孔。本发明专利技术能有效克服水下高水压环境的影响，可根据检测需求快速搭建结构可靠的超声探头阵列，对水下构筑物内部损伤的检测有很好的效果。

A stitching underwater array detector array ultrasonic probe

The invention discloses an underwater structure detection array ultrasonic probe which can be spliced, including a probe back cover, a pressure block, a wedge-shaped absorption block, a main shell, a probe chip arranged between the wedge-shaped absorption block and the main shell, and a backing sound absorbing material arranged between the back cover and the wedge-shaped absorption block, wherein the probe back cover and the wedge-shaped absorption block are arranged. The receiving block and the main shell are made of metal; the lower part of the wedge-shaped absorbing block is tightly bonded with the probe chip, and the pressing block is pressed against the upper part of the wedge-shaped absorbing block; the probe chip and the main shell are tightly bonded through the sealing cooperation between the back cover of the probe and the main shell; a group of trapezoidal protrusions and trapezoidal clamping holes are arranged on the opposite sides of the main shell as other trapezoidal clamping holes. The connecting mechanism of the probe; the main shell is cut into a quarter arc at four corners, and can be connected with other probes to form circular and/or semicircular orifices. The invention can effectively overcome the influence of underwater high water pressure environment, and can quickly build a reliable ultrasonic probe array according to the detection requirements, thus having a good effect on the detection of internal damage of underwater structures.

【技术实现步骤摘要】
一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头
本专利技术涉及超声检测领域，具体涉及一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头。
技术介绍
水利、港航工程中的很多构筑物（诸如大坝、水闸、桥墩、水下管道等）处于水下，地质的不均匀沉降、地震、碰撞、腐蚀、材料配比失当，特别是结构应力和地应力的影响，导致水下构筑物容易出现裂缝等缺陷。水下构筑物的裂缝等缺陷是严重的安全隐患，如果不能及时地检测修补，极容易造成溃坝、桥梁坍塌等重大安全事故。由于水下检测的困难性和技术水平的限制，目前我国的大坝等水利设施的检测还是主要靠前期在坝体内部掩埋传感器进行监测，感知构筑物的变形、渗流、应力、水文、气象等数据，远程监测终端单元通过无线或有线的方式采集前端传感器的信号并进行预处理和存储。随着高分辨率图像声呐、超声清洗与检测等技术的发展，由AUV携带成像声呐对水下构筑物进行检测在国内也引起了重视。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述技术现状，为水下超声检测提供一种可以克服水下高压环境，可快速拼接的水下构筑物检测阵列超声探头。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头，该探头包括：探头后盖、压块、楔形吸收块、主壳体，楔形吸收块与主壳体之间放置有探头晶片,后盖与楔形吸收块之间可放置背衬吸声材料。进一步的，作为一种具体的结构形式，本专利技术的探头后盖、楔形吸收块、主壳体由金属制成。进一步的，作为一种具体的结构形式，本专利技术的探头后盖有一系列与本专利技术的主壳体相对应的固定孔。进一步的，作为一种具体的结构形式，本专利技术的压块可嵌入楔形吸收块的中心凹槽抵压于楔形吸收块上部，通过探头后盖与主壳体的密封配合达到使探头晶片与主壳体紧密结合。进一步的，作为一种具体的结构形式，本专利技术的楔形吸收块采用楔形结构，具有良好的声波阻尼效果。进一步的，作为一种具体的结构形式，本专利技术的楔形吸收块下部与探头晶片紧密粘接。进一步的，作为一种具体的结构形式，本专利技术的主壳体四角切割为四分之一圆弧，可与其他探头拼接组成圆形或半圆形导流孔。进一步的，作为一种具体的结构形式，本专利技术的主壳体对边分别设有一组梯形突块与梯形卡孔，作为与其他探头的连接机构。进一步的，作为一种具体的结构形式，本专利技术的主壳体的前盖预留有方槽，所述方槽用以填充匹配层材料，所述匹配层材料声阻抗由混凝土及所述主壳体的前盖声阻抗特性决定。本专利技术的有益效果是：能有效克服水下高水压环境的影响，可根据检测需求快速搭建结构可靠的超声探头阵列，对水下构筑物内部损伤的检测有很好的效果。附图说明图1是本专利技术一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头的结构组成示意图；图2是本专利技术一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头中探头后盖的结构示意图；图3是本专利技术一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头中楔形吸收块的结构示意图；图4是本专利技术一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头中主壳体的结构示意图。附图标记：1-探头后盖，2-压块，3-楔形吸收块，4-探头晶片，5-主壳体。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示本专利技术的一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头结构组成示意图。一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头，包括探头后盖1，用于可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头进行密封；如图2所示，所述探头后盖1可由金属制成，有一系列主壳体5相对应的固定孔。压块2，用于固定楔形吸收块3和/或探头晶片4和/或主壳体5的紧密贴合；所述压块2嵌入楔形吸收块3的中心凹槽抵压于楔形吸收块上部，通过探头后盖与主壳体的密封配合达到使探头晶片与主壳体紧密结合。楔形吸收块3，用于吸收探头晶片4向探头后盖1发送的声波；所述楔形吸收块3由金属制成；如图3所示,所述楔形吸收块3采用楔形结构，具有良好的声波阻尼效果。进一步，楔形吸收块3与探头后盖1之间放置有背衬吸声材料，所述背衬吸声材料吸收楔形吸收块3向探头后盖1发送的声波。楔形吸收块3与主壳体5之间的放置有探头晶片4，用于产生声波；所述探头晶片4与所述楔形吸收块3紧密粘接；主壳体5，用于在高水压环境下保护本专利技术的一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头内部结构的可靠性；所述主壳体5由金属制成；如图4所示,所述主壳体5对边分别设有一组梯形突块与梯形卡孔，作为与其他探头的连接机构，易拼接成满足检测需求的超声探头阵列；进一步，所述主壳体5四角切割为四分之一圆弧，可与其他探头拼接组成圆形或半圆形导流孔，该导流孔可减小水下阵列移动阻力。进一步，所述主壳体5的前盖预留有方槽，所述方槽用以填充匹配层材料，所述匹配层材料声阻抗由混凝土及所述主壳体的前盖声阻抗特性决定。本专利技术的一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头，可通过所述主壳体5的梯形凹槽与另一个探头主壳体的梯形突块卡合形成一体的超声探头阵列。同样的，可通过多个本专利技术的一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头沿水平方向拼接，组成线型超声探头阵列；进一步，所述线型超声探头阵列由水下机器人搭载入水检测，所述线型超声探头阵列可采用超声脉冲回波法扇形扫描水下构筑物，使声波尽可能产生聚焦效果以提高检测精度；进一步，对所述线型超声探头阵列的检测结果进行成像以获得更加准确清晰的水下构筑物缺陷图像。进一步，所述主壳体5四角的四分之一圆弧通过上述拼接方法与其他本专利技术的一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头组成圆形和/或半圆形的导流孔，有助于减小所述线型超声探头阵列在水下的移动阻力，方便水下机器人移动所述线型超声探头阵列进行水下构筑物检测。因此本专利技术的一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头易于快速搭建结构稳定的水下超声探头阵列，非常适用于水下构筑物检测。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头，其特征是，包括：探头后盖（1）、压块（2）、楔形吸收块（3）、主壳体（5），楔形吸收块与主壳体之间放置有探头晶片（4），探头后盖（1）与楔形吸收块（3）之间放置有背衬吸声材料；所述主壳体（5）对边分别设有一对梯形突块与梯形卡孔，梯形突块与梯形卡孔作为与其他探头的连接机构，通过突块与卡孔的卡合可拼接成超声探头阵列。

【技术特征摘要】
1.一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头，其特征是，包括：探头后盖（1）、压块（2）、楔形吸收块（3）、主壳体（5），楔形吸收块与主壳体之间放置有探头晶片（4），探头后盖（1）与楔形吸收块（3）之间放置有背衬吸声材料；所述主壳体（5）对边分别设有一对梯形突块与梯形卡孔，梯形突块与梯形卡孔作为与其他探头的连接机构，通过突块与卡孔的卡合可拼接成超声探头阵列。2.根据权利要求1所述的一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头，其特征是，所述探头后盖（1）、压块（2）、楔形吸收块（3）、主壳体（5）由金属制成。3.根据权利要求1所述的一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头，其特征是，所述探头后盖（1）有一系列与所述主壳体相对应的固定孔。4.根据权利要求1所述的一种可拼接的水下构筑物检测阵列超声探头，其特征是，所述压块（2）嵌入所述楔形吸收块（3）的中心凹槽抵压于楔形吸收块（3）上部，通过探头后盖（1）与主壳体（5）的密封配合达到使探头晶片（4）与主壳体（5...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩庆邦，林泽宙，单鸣雷，张浩宇，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏,32