一种用于双轨式钢轨超声波探伤仪的水浸探头制造技术

为了解决目前应用在双轨式钢轨超声波探伤仪上的探头，结构复杂、成本较高、且存在灵敏度不够的缺陷。本实用新型专利技术提出的一种用于双轨式钢轨超声波探伤仪的水浸探头，其包括：金属外壳1、高分子树脂层2、压电晶片3、吸声材料4、透镜5、第一导线71、第二导线72、探头盖8、阻尼块9，金属外壳1的外圈设有固定把手11，固定把手11上设有固定孔111，便于将水浸探头安装到双轨式钢轨超声波探伤仪的轮式探头支架上。如上所述的水浸探头适用于双轨式钢轨超声波探伤仪用的轮式探头的使用环境，且结构简单，成本较低，且灵敏度很好。

A Water Immersion Probe Used in Dual Rail Ultrasound Flaw Detection Instrument

【技术实现步骤摘要】
一种用于双轨式钢轨超声波探伤仪的水浸探头
本技术涉及钢轨超声波探伤设备
，具体涉及到一种用于双轨式钢轨超声波探伤仪的水浸探头。
技术介绍
利用超声波对钢轨进行无损探伤检测是确保机车安全运行的重要举措，目前双轨式钢轨超声波探伤仪主要采用轮式探头，其将超声波换能器组合安装在轮毂内部的探头支架上，轮毂内部设有耦合液，轮毂外侧安装柔性外膜结构。检测时，柔性外膜结构在钢轨踏面上滚动，超声波换能器组合安装在轮轴上保持静置；超声波换能器发射的超声波经过轮内的耦合液、柔性外膜，然后进入到钢轨内部，当超声波检测到钢轨内部损伤时，声波在被钢轨内部伤损反射后，反射回波又经探轮外膜、轮内耦合液，再次被超声波换能器接收。轮式探头在被检测介质表面持续滚动，从而实现了对被检测介质的不间断检测。目前双轨式钢轨超声波探伤仪的轮式探头通过调整探头架的角度，使得轮式探头至少包含三种折射角度的探头，第一种探头使得超声波以65°～75°折射角射入钢轨，用于检测钢轨头部的损伤；第二种探头使得超声波以37°～45°折射角射入钢轨用于检测螺孔裂纹；第三种探头使得超声波垂直进入钢轨内部的，用于检测钢轨腰部的损伤和螺孔水平裂纹。实现以上折射角的方式基本有两种，第一种为调整探头架的角度，并采用0°探头，也就是通常所说的直探头来实现折射角的调整；第二种为直接使用相应折射角的探头。通过诸多实验验证，使用直探头可以更好的适应市场需求，用户可调节空间比较高。但是，目前应用在双轨式钢轨超声波探伤仪用的轮式探头上的探头，结构复杂、成本较高、且存在灵敏度不够的缺陷。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出的一种用于双轨式钢轨超声波探伤仪的水浸探头适用于双轨式钢轨超声波探伤仪用的轮式探头的使用环境，且结构简单，成本较低，且灵敏度很好。一种用于双轨式钢轨超声波探伤仪的水浸探头，其包括：金属外壳1、高分子树脂层2、压电晶片3、吸声材料4、透镜5、第一导线71、第二导线72、探头盖8、阻尼块9，金属外壳1的外圈设有固定把手11，固定把手11上设有固定孔111，便于将水浸探头安装到钢轨探伤车的轮式探头支架上，其特征在于：金属外壳1的内部设有环状高分子树脂层2，高分子树脂层2的底部内侧设有压电晶片3，压电晶片3上设有连接处6，连接处6与第一导线71和第二导线72的一端分别相连，压电晶片3的上层浇注有吸声材料4，吸声材料4凝固后固定在环状高分子树脂层2内侧，且位于压电晶片3的上部；吸声材料4的上层浇注有阻尼材料，阻尼材料凝固后形成阻尼块9，阻尼块9位于环状高分子树脂层2内部，且阻尼块9的上端与高分子树脂层2的上端齐平；高分子树脂层2位于金属外壳1的内部，且距离金属外壳1的顶部和底部均存在0.05mm～2mm的空隙，其中高分子树脂层2与金属外壳1的底部之间浇注透镜5，高分子树脂层2与金属外壳1的顶部之间安装有探头盖8，探头盖8上设有通孔，通孔用于穿过第一导线71和第二导线72，第一导线71和第二导线72连接到插头，插头用于连接到探伤仪上。进一步的，所述金属外壳1上的把手为长方形或者正方形，该形状能够方便将所述用于钢轨探伤车的水浸探头固定在大型钢轨探伤车的轮式探头支架上。进一步的，金属外壳1为环形柱状体，且外径为18mm～20mm，金属外壳1的厚度为1mm～3mm，金属外壳1的高度为18mm～20mm。进一步的，固定把手11位于金属外壳1的顶部，或者位于金属外壳1的腰部。当固定把手11位于金属外壳1的腰部时，固定把手11距离金属外壳1的底部的距离为10mm。进一步的，固定把手的高度为2mm～4mm，较为优选的，采用3mm。进一步的，所述的金属外壳1的材质为铝合金或者不锈钢；较为具体的，不锈钢采用型号为S45C的不锈钢。进一步的，压电晶片3的材质为复合材料压电晶片。进一步的，所述的压电晶片3为两片压电晶片或者一片压电晶片；当采用一片压电晶片时，需要在第一导线71和第二导线72上分别连接导电线圈，所述的导电线圈能够与压电晶片3形成共振，以获得最大输出功率。进一步的，吸声材料4浇注在高分子树脂层2内部的高度为3mm～15mm；较为优选的，吸声材料4浇注在高分子树脂层2内部的高度为5mm～10mm。进一步的，阻尼块9浇注在高分子树脂层2内部的高度为6mm～15mm；较为优选的，阻尼块9浇注在高分子树脂层2的内部的高度为8mm～12mm。本技术的用于双轨式钢轨超声波探伤仪的水浸探头的工作原理如下：第一导线71和第二导线72用于连接到插头，插头用于连接到探伤仪上，使得压电晶片3或者压电晶片3与导电线圈之间产生压电效应，将电能转换为声能并沿着垂直于透镜5的方向发射出去，同时接收回波，并将回波转换成电信号，在仪器显示屏上以图像显示出来，其中吸声材料用于将传入用于双轨式钢轨超声波探伤仪的水浸探头的声能吸收并转化为热能形式，减弱了超声波向用于双轨式钢轨超声波探伤仪的水浸探头顶部的传播，减少了探头内超声波的互相干扰；阻尼块的作用在于阻止压电晶片3或者导电线圈的惯性振动，并吸收压电晶片3背面辐射的声能，减小脉冲信号和杂信号的干扰。如上所述的用于双轨式钢轨超声波探伤仪的水浸探头适用于大型钢轨探伤车用的轮式探头的使用环境，且结构简单，成本较低，且灵敏度很好。附图说明：下面结合附图对具体实施方式作进一步的说明，其中：图1为具体实施案例1的用于钢轨探伤车的水浸探头的剖视图。图2为具体实施案例1和具体实施案例2的用于钢轨探伤车的水浸探头仰视图。图3为具体实施案例2的用于钢轨探伤车的水浸探头的剖视图。编号对应的具体结构如下：如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。具体实施方式具体实施案例1：如图1所示，为具体实施案例1的用于双轨式钢轨超声波探伤仪的水浸探头的剖视图；如图2所示，为具体实施案例1的用于双轨式钢轨超声波探伤仪的水浸探头仰视图。其包括：金属外壳1、高分子树脂层2、压电晶片3、吸声材料4、透镜5、第一导线71、第二导线72、探头盖8、阻尼块9，金属外壳1的外圈设有固定把手11，固定把手11上设有固定孔111，便于将水浸探头安装到钢轨探伤车的轮式探头支架上，其特征在于：金属外壳1的内部设有环状高分子树脂层2，高分子树脂层2的底部内侧设有压电晶片3，压电晶片3上设有连接处6，连接处6与第一导线71和第二导线72的一端分别相连，压电晶片3的上层浇注有吸声材料4，吸声材料4凝固后固定在环状高分子树脂层2内侧，且位于压电晶片3的上部；吸声材料4的上层浇注有阻尼材料，阻尼材料凝固后形成阻尼块9，阻尼块9位于环状高分子树脂层2内部，且阻尼块9的上端与高分子树脂层2的上端齐平；高分子树脂层2位于金属外壳1的内部，且距离金属外壳1的顶部和底部均存在1mm的空隙，其中高分子树脂层2与金属外壳1的底部之间浇注透镜5，高分子树脂层2与金属外壳1的顶部之间安装有探头盖8，探头盖8上设有通孔，通孔用于穿过第一导线71和第二导线72，第一导线71和第二导线72连接到插头，插头用于连接到探伤仪上。其中，所述金属外壳1上的把手为长方形；金属外壳1为环形柱状体，且外径为19mm，金属外壳1的厚度为1.5mm，金属外壳1的高度为19mm。固定把手11位于位于金属外壳1的腰部，且固定把手11距离金属外壳1的底部的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于双轨式钢轨超声波探伤仪的水浸探头，其包括：金属外壳(1)、高分子树脂层(2)、压电晶片(3)、吸声材料(4)、透镜(5)、第一导线(71)、第二导线(72)、探头盖(8)、阻尼块(9)，金属外壳(1)的外圈设有固定把手(11)，固定把手(11)上设有固定孔(111)，便于将水浸探头安装到钢轨探伤车的轮式探头支架上，其特征在于：金属外壳(1)的内部设有环状高分子树脂层(2)，高分子树脂层(2)的底部内侧设有压电晶片(3)，压电晶片(3)上设有连接处(6)，连接处(6)与第一导线(71)和第二导线(72)的一端分别相连，压电晶片(3)的上层浇注有吸声材料(4)，吸声材料(4)凝固后固定在环状高分子树脂层(2)内侧，且位于压电晶片(3)的上部；吸声材料(4)的上层浇注有阻尼材料，阻尼材料凝固后形成阻尼块(9)，阻尼块(9)位于环状高分子树脂层(2)内部，且阻尼块(9)的上端与高分子树脂层(2)的上端齐平；高分子树脂层(2)位于金属外壳(1)的内部，且距离金属外壳(1)的顶部和底部均存在0.05mm～2mm的空隙，其中高分子树脂层(2)与金属外壳(1)的底部之间浇注透镜(5)，高分子树脂层(2)与金属外壳(1)的顶部之间安装有探头盖(8)，探头盖(8)上设有通孔，通孔用于穿过第一导线(71)和第二导线(72)，第一导线(71)和第二导线(72)连接到插头，插头用于连接到探伤仪上。...

【技术特征摘要】
1.一种用于双轨式钢轨超声波探伤仪的水浸探头，其包括：金属外壳(1)、高分子树脂层(2)、压电晶片(3)、吸声材料(4)、透镜(5)、第一导线(71)、第二导线(72)、探头盖(8)、阻尼块(9)，金属外壳(1)的外圈设有固定把手(11)，固定把手(11)上设有固定孔(111)，便于将水浸探头安装到钢轨探伤车的轮式探头支架上，其特征在于：金属外壳(1)的内部设有环状高分子树脂层(2)，高分子树脂层(2)的底部内侧设有压电晶片(3)，压电晶片(3)上设有连接处(6)，连接处(6)与第一导线(71)和第二导线(72)的一端分别相连，压电晶片(3)的上层浇注有吸声材料(4)，吸声材料(4)凝固后固定在环状高分子树脂层(2)内侧，且位于压电晶片(3)的上部；吸声材料(4)的上层浇注有阻尼材料，阻尼材料凝固后形成阻尼块(9)，阻尼块(9)位于环状高分子树脂层(2)内部，且阻尼块(9)的上端与高分子树脂层(2)的上端齐平；高分子树脂层(2)位于金属外壳(1)的内部，且距离金属外壳(1)的顶部和底部均存在0.05mm～2mm的空隙，其中高分子树脂层(2)与金属外壳(1)的底部之间浇注透镜(5)，高分子树脂层(2)与金属外壳(1)的顶部之间安装有探头盖(8)，探头盖(8)上设有通孔，通孔用于穿过第一导线(71)和第二导线(72)，第一导线(71)和第二导线(72)连接到插头，插头用于连接到探伤仪上。2.如权利要求1所述的用于双轨式...

【专利技术属性】
技术研发人员：钮书宁，邢桂林，
申请(专利权)人：邢桂林，
类型：新型
国别省市：江苏,32