一种双面阵纵波相控阵探头制造技术

本实用新型专利技术提供一种双面阵纵波相控阵探头，包括探头本体与上位机、玻璃外壳，所述探头本体通过数据线与上位机相连，所述探头本体上设有两个探测楔块，所述探测楔块上设有面阵相控阵探头，所述面阵相控阵探头之间设有隔声层，所述面阵相控阵探头上均设有若干压电晶片，所述面阵相控阵探头上均覆盖有样式为直角梯形的玻璃外壳，本实用新型专利技术声束焦点聚焦小，信噪比较好，缺陷检出能力较强。

A Dual-Plane Array P-Wave Phased Array Probe

【技术实现步骤摘要】
一种双面阵纵波相控阵探头
本技术涉及超声波探伤术领域，尤其涉及一种双面阵纵波相控阵探头。
技术介绍
TP347H奥氏体不锈钢属于高碳含铌Cr-Ni奥氏体不锈钢，由于含稳定化元素Nb，其耐晶间腐蚀和耐多硫酸晶间应力腐蚀性能良好，在酸、碱、盐等腐蚀介质中其耐蚀性与含Ti的18-8奥氏体不锈钢相近，因此广泛用于锅炉、发电、石油、化工、合成纤维、食品、造纸等工业。在石油化工加氢装置中厚壁的TP347H管道较多，常见的有管道外径为406mm壁厚50mm和管外径为711mm壁厚75mm管道焊缝，目前采用的检测方法是射线检测往往曝光24小时或更长，检测周期太长而且有辐射伤害而且缺陷检出效果不太理想，而脉冲反射法超声检测信噪比太低，缺陷检出能力达不到要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种双面阵纵波相控阵探头，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。本技术是通过以下技术方案实现的：一种双面阵纵波相控阵探头，包括探头本体与上位机、玻璃外壳，所述探头本体通过数据线与上位机相连，所述探头本体上设有两个探测楔块，所述探测楔块上设有面阵相控阵探头，所述面阵相控阵探头之间设有隔声层，所述面阵相控阵探头上均设有若干压电晶片，所述面阵相控阵探头上均覆盖有样式为直角梯形的玻璃外壳。优选的，所述压电晶片数量为15个，长度方向的晶片数量为5个，宽度方向上的晶片数量为3个。优选的，所述探测楔块上设有螺孔，所述玻璃外壳上设有螺栓，所述螺栓穿过螺孔使玻璃外壳覆盖于探测楔块上。优选的，所述上位机包括触控屏与控制电路，所述控制电路包括STM32处理器、超声波发射电路、限幅电路、放大电路、带通滤波电路与A/D转换器，所述STM32处理器与超声波发射电路、压电晶片依次信号相连，所述压电晶片与限幅电路、放大电路、带通滤波电路、A/D转换器、STM32处理器依次信号相连，所述STM32处理器还与触控屏信号互连。优选的，所述限幅电路为窄带激励电路，所述放大电路为采用AD603放大芯片的放大电路。与现有技术相比，本技术达到的有益效果如下：本技术提供的一种双面阵纵波相控阵探头，具有两个探测楔块，探测楔块上均设有压电晶片，同时楔块之间用隔声层隔开，避免探测楔块之间产生声场串扰，双探测楔块可使其声束焦点可以聚焦到很小，信噪比较好，缺陷检出能力较强，对厚壁TP347不锈钢管道焊缝具有较强的检测精度。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术提供的一种双面阵纵波相控阵探头的结构图；图2为本技术实施例提供的面阵相控阵探头示意图；图3为本技术实施例提供的上位机控制电路示意图。图中，1-上位机，2-探测楔块，3-数据线，4-隔声层，5-压电晶片，6-螺孔，7-螺栓，8-玻璃外壳，9-面阵相控阵探头9，10-触控屏，11-限幅电路，12-放大电路，13-带通滤波电路，14-A/D转换器，15-STM32处理器，16-超声波发射电路。具体实施方式为了更好理解本技术
技术实现思路
，下面提供具体实施例，并结合附图对本技术做进一步的说明。参见图1至图3，一种双面阵纵波相控阵探头，包括探头本体与上位机1、玻璃外壳8，所述探头本体通过数据线3与上位机1相连，所述探头本体上设有两个探测楔块2，所述探测楔块2上设有面阵相控阵探头9，所述面阵相控阵探头9之间设有隔声层4，所述面阵相控阵探头9上均设有若干压电晶片5，所述面阵相控阵探头9上均覆盖有样式为直角梯形的玻璃外壳8。设置两个为43mm，宽度为18mm的探测楔块2，并在在两个探测楔块2上均设置5行3列的面阵相控阵探头9，面阵相控阵探头9由压电晶片5构成，长度方向晶片数为5个，宽度方向晶片数为3个，且单个晶片长度为4mm，宽度为3.8mm，宽度方向上的相邻晶片间距为0.5mm，长度方向上的相邻晶片间距为0.8mm，将上大小的压电晶片5通过润滑脂黏合至探测楔块2上，同时在面阵相控阵探头9之间设置隔声层4，隔声层4可防止两个面阵相控阵探头9的相控阵声场出现串扰现象。具体的，所述探测楔块2上设有两个螺孔6，通过螺栓7穿过所述螺孔6使玻璃外壳8固定于探测楔块2上，为面阵相控阵探头9起到保护作用，同时为了使相控阵面阵探头在不聚焦的情况下激励出纵波，必须使得图1中的边D与边B延长线的夹角小于27.79°。具体的，所述上位机1包括触控屏10与控制电路，所述控制电路包括STM32处理器15、超声波发射电路16、限幅电路11、放大电路12、带通滤波电路13与A/D转换器14，其中STM32处理器15与超声波发射电路16、压电晶片5依次信号相连，超声波发射电路16为窄带激励电路，窄带激励电路具有能够控制发射信号能量、电转声能效率高、可获得相位信息等优点，窄带激励电路能产生高压尖脉冲，将该高压尖脉冲施加到压电晶片5上时产生了脉冲超声波，该脉冲超声波即为纵波超声波，将该纵波超声波施加到待测物体上，即可对待测物体进行探伤检测；同时压电晶片5还与限幅电路11、放大电路12、带通滤波电路13、A/D转换器14、STM32处理器15依次信号相连，由于在本实施例的电路设计中采用了收发一体的面阵相控阵探头9,即发射面阵相控阵探头9和接收面阵相控阵探头9是同一个,而发射电压幅值较大，该发射电压同时会加载到后续电路中,并且在实际检测时有可能加进强干扰,为了后续电路能正常工作且不被损坏，必须采用限幅电路11进行隔离；由于限幅电路11输出的有效脉冲回波信号仍然是比较微弱的,因此在限幅电路11的输出端接入采用AD603放大芯片的放大电路12，放大电路12可将限幅电路11输出的有效脉冲回波信号进行放大，同时放大电路12的输出端接入带通滤波电路13，带通滤波电路13能将超声回波信中的噪声信号滤去,提高信噪比，通过A/D转换器14将滤波后的信号进行A/D转换，获得数字信号，并将该数字信号传输至STM32处理器15中，STM32处理器15可将所获得的数字脉冲回波信号在触控屏10上进行显示，进而实现对不锈钢管道焊缝的检测。同时，检测人员可通过触控屏10输入控制指令进行调节与控制。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】
1.一种双面阵纵波相控阵探头，其特征在于，包括探头本体与上位机、玻璃外壳，所述探头本体通过数据线与上位机相连，所述探头本体上设有两个探测楔块，所述探测楔块上设有面阵相控阵探头，所述面阵相控阵探头之间设有隔声层，所述面阵相控阵探头上均设有若干压电晶片，所述面阵相控阵探头上均覆盖有样式为直角梯形的玻璃外壳。

【技术特征摘要】
1.一种双面阵纵波相控阵探头，其特征在于，包括探头本体与上位机、玻璃外壳，所述探头本体通过数据线与上位机相连，所述探头本体上设有两个探测楔块，所述探测楔块上设有面阵相控阵探头，所述面阵相控阵探头之间设有隔声层，所述面阵相控阵探头上均设有若干压电晶片，所述面阵相控阵探头上均覆盖有样式为直角梯形的玻璃外壳。2.根据权利要求1所述的一种双面阵纵波相控阵探头，其特征在于，所述压电晶片数量为15个，长度方向的晶片数量为5个，宽度方向上的晶片数量为3个。3.根据权利要求1所述的一种双面阵纵波相控阵探头，其特征在于，所述探测楔块上设有螺孔，通过螺栓穿过所述螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚子龙，汪志斌，吴豪，
申请(专利权)人：洋浦海科石化工程检测有限公司，
类型：新型
国别省市：海南,46