用于非金属材料缺陷检测的超声波探头制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于非金属材料缺陷检测的超声波探头，包括：外壳、压电陶瓷片和金属片；所述外壳包括顶盖和底壳；所述底壳的一侧设置有出线孔；所述压电陶瓷片设置在顶盖和底壳之间；所述压电陶瓷片的上表面、下表面均为经过镀银以及极化处理后形成的电极；所述压电陶瓷片的上表面与顶盖内壁之间、下表面与底壳内壁之间均设置有金属片；所述金属片上均设置有导线；所述导线从所述出线孔中引出。应用本实用新型专利技术可以使用上述超声波探头对非金属材料结构内部的缺陷进行无损检测。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及缺陷检测
，尤其涉及一种用于非金属材料缺陷检测的超声波探头。
技术介绍
在现有的非金属材料(例如，混凝土)超声波无损检测领域，主要是利用平面超声波探头(换能器)从待检测结构的外表面对其内部的密实度情况进行检测。此类检测方法对待检测构件自身的结构和体积等方面有一定的要求，例如，由于超声波的声场强度随传播距离的增加会逐渐衰减，因此超声波检测具有一定的有效测试距离范围要求。因此，对于大体积的非金属材料(例如，混凝土)结构内部的检测，难以应用平面超声波探头(换能器)从结构的外表面对其内部进行缺陷检测。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种用于非金属材料缺陷检测的超声波探头，从而可以使用上述超声波探头对非金属材料结构内部的缺陷进行无损检测。本技术的技术方案具体是这样实现的：一种用于非金属材料缺陷检测的超声波探头，包括：外壳、压电陶瓷片和金属片；所述外壳包括顶盖和底壳；所述底壳的一侧设置有出线孔；所述压电陶瓷片设置在顶盖和底壳之间；所述压电陶瓷片的上表面与顶盖内壁之间、下表面与底壳内壁之间均为经过镀银以及极化处理后形成的电极；所述压电陶瓷片的上、下表面均设置有金属片；所述金属片上均设置有导线；所述导线从所述出线孔中引出。较佳的，所述外壳的材料为经过绝缘处理后的材料。较佳的，所述外壳的材料为经过阳极氧化方法处理后的金属材料。较佳的，所述金属材料为铝。较佳的，所述圆形压电陶瓷片为薄片式压电陶瓷片或圆环形薄片式压电陶瓷片。较佳的，所述压电陶瓷片与顶盖和底壳通过粘接或螺丝连接或粘接与螺丝连接相组合的方式进行连接；所述压电陶瓷片与金属片通过粘接或螺丝连接或粘接与螺丝连接相组合的方式进行连接。较佳的，所述导线焊接在所述金属片上。较佳的，所述金属片为导电性能良好的金属材料。较佳的，所述导电性能良好的金属材料为铜。由上述技术方案可见，在本技术的用于非金属材料缺陷检测的超声波探头中，由于使用了薄片式的压电陶瓷片，因此使得超声波探头的体积小巧，安装方便，可以很方便地将上述超声波探头设置在待检测结构的内部，使得可以使用上述超声波探头在待检测结构的内部进行检测，因此可以对非金属材料结构内部的缺陷进行无损检测。另外，由于上述超声波探头的体积很小，因此布置方式可以很灵活，可以组成探头阵列，因此可以在非金属材料结构内部，尤其是大体积的混凝土结构内部进行无损的缺陷检测，从而可以对外表面检测方法无法达到的区域进行检测，使得缺陷检测无死角。附图说明图1为本技术实施例中的用于非金属材料缺陷检测的超声波探头的剖面示意图。图2为本技术实施例中的底壳的俯视图。具体实施方式为使本技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本技术作进一步详细的说明。图1为本技术实施例中的用于非金属材料缺陷检测的超声波探头的剖面示意图，图2为本技术实施例中的底壳的俯视图。如图1和图2所示，本技术实施例中的用于非金属材料缺陷检测的超声波探头包括：外壳11、压电陶瓷片12和金属片13；所述外壳11包括顶盖21和底壳22；所述底壳22的一侧设置有出线孔23；所述压电陶瓷片12设置在顶盖21和底壳22之间；所述压电陶瓷片12的上、下表面均为经过镀银以及极化处理后形成的电极；所述压电陶瓷片12的上表面与顶盖内壁之间、下表面与底壳内壁之间均设置有金属片13；所述金属片13上均设置有导线(图中未示出)；所述导线从所述出线孔23中引出。在实际应用中，较佳的，在本技术的具体实施例中，所述压电陶瓷片12为圆形或圆环形压电陶瓷片。较佳的，在本技术的具体实施例中，所述外壳的材料可以是经过绝缘处理后的材料，从而可以防止压电陶瓷片在工作时发生短路。例如，所述外壳可以先使用铝、不锈钢等金属材料制成，然后再对该外壳进行绝缘处理。譬如，如果所述外壳是先使用铝制成的，则可以对外壳的铝材料进行阳极氧化方法，从而完成绝缘处理。因此，所述外壳的材料可以是经过阳极氧化方法处理后的金属材料，例如，铝材料。另外，较佳的，在本技术的具体实施例中，所述压电陶瓷片为圆形薄片式压电陶瓷片或圆环形薄片式压电陶瓷片。另外，较佳的，在本技术的具体实施例中，所述压电陶瓷片与顶盖和底壳通过粘接或螺丝连接或粘接与螺丝连接相组合的方式进行连接；所述压电陶瓷片与金属片通过粘接或螺丝连接或粘接与螺丝连接相组合的方式进行连接。另外，较佳的，在本技术的具体实施例中，所述导线可以是焊接在所述金属片上，从而可以通过上述金属片将压电陶瓷片的两极引出。另外，较佳的，在本技术的具体实施例中，所述金属片可以是导电性能良好的金属材料；例如，铜片。基于具有上述结构的超声波探头，由于压电陶瓷片可以输出超声波，因此只需将该超声波探头在建造过程(例如，混凝土结构的浇注过程)中设置到待检测结构中，即可从该待检测结构的内部形成以该超声波探头为中心，向探头厚度方向(轴向)发射的超声波，从而能够对待检测结构的内部进行无损的缺陷检测。在使用上述超声波探头时，可以在待检测结构建造过程(例如，混凝土结构的浇注过程)中，将上述超声波探头安装在待检测结构的内部。安装的方式可以有很多中，可以根据实际应用情况的需要选择不同的安装方式。例如，可以通过铁丝等绑定物将超声波探头固定在待检测结构的内部(譬如，通过铁丝将超声波探头固定在混凝土结构内部远离钢筋等预埋件的空间内)，并将导线从待检测结构的内部引出。在安装上述超声波探头时，需要保证该超声波探头在安装之后不会再发生任何移动。如果待检测结构为混凝土结构，则还需要保证超声波探头外表面的周围区域内不会因为超声波探头的安装、固定而产生任何混凝土浇筑的不密实。另外，还需要注意对于导线的保护。另外，可以根据实际应用情况的需要，在待检测结构内部安装一个或多个超声波探头。当安装多个超声波探头时，可以根据现场工程实际需要来对多个超声波探头进行排列，因而可以在一定距离范围内，在空间上以立体的位置进行排布，形成探头阵列。在安装好上述超声波探头，需要使用上述超声波探头进行检测时，可将各个超声波探头的导线连接至设置在外部的超声波检测设备，通过测得的超声波参数及设备显示的波形来判断结构内部的密实性，进行无损的缺陷检测。综上所述，在本技术的技术方案中，由于在上述超声波探头中使用了薄片式的压电陶瓷片，因此使得超声波探头的体积小巧，安装方便，可以很方便地将上述超声波探头设置在待检测结构的内部，使得可以使用上述超声波探头在待检测结构的内部进行检测，因此可以对非金属材料结构内部的缺陷进行无损检测。另外，由于上述超声波探头的体积很小，因此布置方式可以很灵活，可以组成探头阵列，因此可以在非金属材料结构内部，尤其是大体积的混凝土结构内部进行无损的缺陷检测，从而可以对外表面检测方法无法达到的区域进行检测，使得缺陷检测无死角。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术保护的范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于非金属材料缺陷检测的超声波探头，其特征在于，包括：外壳、压电陶瓷片和金属片；所述外壳包括顶盖和底壳；所述底壳的一侧设置有出线孔；所述压电陶瓷片设置在顶盖和底壳之间；所述压电陶瓷片的上、下表面均为经过镀银以及极化处理后形成的电极；所述压电陶瓷片的上表面与顶盖内壁之间、下表面与底壳内壁之间均设置有金属片；所述金属片上均设置有导线；所述导线从所述出线孔中引出。

【技术特征摘要】
1.一种用于非金属材料缺陷检测的超声波探头，其特征在于，包括：外壳、压电陶瓷片和金属片；所述外壳包括顶盖和底壳；所述底壳的一侧设置有出线孔；所述压电陶瓷片设置在顶盖和底壳之间；所述压电陶瓷片的上、下表面均为经过镀银以及极化处理后形成的电极；所述压电陶瓷片的上表面与顶盖内壁之间、下表面与底壳内壁之间均设置有金属片；所述金属片上均设置有导线；所述导线从所述出线孔中引出。2.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于：所述外壳的材料为经过绝缘处理后的材料。3.根据权利要求2所述的超声波探头，其特征在于：所述外壳的材料为经过阳极氧化方法处理后的金属材料。4.根据权利要求3所述的超声波探头，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴斌，房厦，吴静姝，
申请(专利权)人：中冶建筑研究总院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11