多功能高精度的超声扫查成像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种多功能高精度的超声扫查成像装置，属于超声波无损检测技术领域。包括隔震台、高精度XYZ轴位移平台、耦合剂槽和超声波精密检测部分，所述隔震台用于保护支撑；所述高精度XYZ轴位移平台固连到隔震台上；所述耦合剂槽位于隔震台上、超声波精密检测部分的下方，用于盛放水、甘油等耦合剂，为超声波实验提供实验环境；所述超声波精密检测部分通过上台面与高精度XYZ轴位移平台的Z轴位移平台连接，从而控制超声波精密检测部分的竖直高度。优点在于：结构紧凑，功能齐全，在功能上是传统超声扫描显微镜C扫成像装置的扩展装置，能够获得传统超声成像方法难以获得的详细信息。

Multifunctional and high-precision ultrasonic scanning imaging device

【技术实现步骤摘要】
多功能高精度的超声扫查成像装置
本技术涉及超声波无损检测
，特别涉及一种多功能高精度的超声扫查成像装置。
技术介绍
无损检测技术，因其无破坏性、检测速度快、容易实现在役检测等优点，在军事、航天等领域内受到了广泛的使用；近年来，随着无损检测技术的发展，其使用范围和检测精度都得到了提高，进而可以测量不同尺寸零件的厚度，并可以对材料的重要参数进行测量和计算。超声波无损检测技术，是无损检测技术里备受关注的检测方法，以其检测原理简单、检测方法安全、检测设备便捷等优势，成为无损检测技术中的首选方式；近年来随着科技的发展，超声无损检测技术更多的应用于不同材料的缺陷等重要参数的检测中，可以设计出适应不同检测方法的超声无损检测设备是当下研究热点之一。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种多功能高精度的超声扫查成像装置，解决了现有技术存在的上述问题，其具有较高的测量精度、较为完善的超声波无损检测测量方法和体系，是一款综合性能较强的多功能超声波无损检测设备；既有C扫查的灵活性，又可以灵活准确地测量材料表面和内部损伤的多功能超声检测设备，大大提高了超声无损检测设备的综合性能，对超声波无损检测技术的发展具有重要意义。本技术可以实现单探头超声C扫查、双探头发射接收C扫查、瑞利波检测C扫查、导波C扫查、多种超声C扫查成像等功能，相对于A扫和B扫，C扫可以获得更多的材料信息，可以实现对截面信息的捕获；利用成像技术实现多种材料的弹性模量、残余应力以及微观缺陷分布等参数的定量表征，并对测试结果给出直观图像显示及定量分析结论，能够获得传统超声成像方法难以获得的详细信息。当要求对材料表面的缺陷进行检测时，瑞利波检测C扫可以满足要求；而当需要对材料内部缺陷进行检测时，需要使用导波C扫进行检测。本技术的上述目的通过以下技术方案实现：多功能高精度的超声扫查成像装置，包括隔震台1、高精度XYZ轴位移平台2、耦合剂槽3和超声波精密检测部分4，所述隔震台1用于保护支撑；所述高精度XYZ轴位移平台2固连到隔震台1上；所述耦合剂槽3位于隔震台1上、超声波精密检测部分4的下方，用于盛放水、甘油等耦合剂，为超声波实验提供实验环境；所述超声波精密检测部分4通过上台面401与高精度XYZ轴位移平台2的Z轴位移平台连接，从而控制超声波精密检测部分4的竖直高度。所述的超声波精密检测部分4包括：上台面401、Z轴连接板402、三角连接板403、总承接板404、线轨上连接板405、线轨406、线轨下连接板407、辅助连接块408、和对称式扫查装置409；其中对称式扫查装置409包括移动扫查装置409a和固定扫查装置409b；所述Z轴连接板402通过上台面401螺栓固定于高精度XYZ轴位移平台2的Z轴位移平台上；所述总承接板404通过两块三角连接板403与Z轴连接板402螺栓固连；所述线轨406通过线轨上连接板405与总承接板404螺栓固连；所述辅助连接块408与总承接板404螺栓固连；所述移动扫查装置409a通过线轨下连接板407与线轨406螺栓固连；所述固定扫查装置409b与辅助连接块408螺栓固连。所述的移动扫查装置409a、固定扫查装置409b的结构相同，具体包括：连接架40901、支撑底座40902、偏心轴承A40903、小齿轮40904、偏心轴承B40905、同心轴承40906、1/4弧形导轨40907、超声波探头40908、激光器40909、夹具40910和盘式电机40911；所述连接架40901与支撑底座40902通过螺栓进行固连；所述偏心轴承A40903、偏心轴承B40905与支撑底座40902通过螺栓固连，其V型轴承外圈与1/4弧形导轨40907最大直径圆弧所在V型凸台面线相切接触，对1/4弧形导轨40907的旋转轨迹进行约束；所述小齿轮40904与盘式电机40911固连，并且与1/4弧形导轨40907外齿进行啮合，当盘式电机40911转动时，小齿轮40904可以同时与之转动，从而控制1/4弧形导轨40907的旋转角度，进而对超声波探头40908、激光器40909的入射/接收角进行控制；所述1/4弧形导轨40907外齿处与小齿轮40904啮合，1/4弧形导轨40907V行凸台与偏心轴承A40903、偏心轴承B40905的V型面和同心轴承40906V型面过盈配合，从而被夹持约束到对称式扫查装置409上；所述超声波探头40908、激光器40909通过锁紧螺栓固连于夹具40910上；所述夹具40910与1/4弧形导轨40907通过螺栓固连；所述盘式电机40911与支撑底座40902通过螺栓固连，其转过的最小角度为0.2度。所述的移动扫查装置409a和固定扫查装置409b中的激光器40909起到辅助定位的作用；由于激光器40909和超声波探头40908圆柱中心线相交于圆心，所以超声波探头40908发射/接收信号的位置与激光器40909的聚焦点是同一位置；当对称式扫查装置409的双弧形导轨40907同心时，对称的双超声波探头40908和双激光器40909发射/接收位置是“四点同位”，是本装置正常使用的必要条件，因此移动扫查装置409A和固定扫查装置409B中的激光器40909可以检验发射/接收超声波探头40908是否满足发射/接收信号的基本条件。所述的移动扫查装置409a中的1/4弧形导轨40907做圆周运动，并且移动扫查装置409a通过下连接板407与线轨406螺栓固连，当线轨406沿着Y轴移动时，移动扫查装置409a也随之进行运动。所述的固定扫查装置409b中的1/4弧形导轨40907做圆周运动，并且固定扫查装置409b与辅助连接块408通过螺栓固连。所述的移动扫查装置409a、固定扫查装置409b中的超声波探头40908、激光器40909，四条轴线共面，且该平面与1/4弧形导轨的旋转平面平行，其中移动扫查装置409a和固定扫查装置409b中的各自的超声波探头40908既可做发射装置，又可做接收装置，可以根据实验情况合理分配使用。所述的超声波探头40908、激光器40909安装于夹具40910两圆柱孔内，其两圆柱孔中心线相交于一点，此点与1/4弧形导轨40907圆心重合；因为1/4弧形导轨40907在旋转时绕着固定点圆心运动，所以超声波探头40908和激光器40909发射/接收的位置不受1/4弧形导轨40907角度的变化而受到影响，因此1/4弧形导轨40907可以按照试验所需角度进行调整，保证了检测的稳定性和准确性。本技术的有效果益在于：结构紧凑，结合了目前超声无损检测方法中的多种前沿检测方法，大大节省了检测时间，提高了检测精度和准确性，是一款综合性能较强的超声检测试验台；通过使用盘式电机和1/4弧形导轨，保证了实验角度的可靠性和稳定性，为产生多种超声检测的波形提供了可靠的机械结构；通过将试件和超声波探头浸入耦合剂槽，为实验过程提供了稳定的耦合环境，将耦合剂带来的实验误差减小到最小；另外本试验台操作简单功能齐全，可以实现单探头超声C扫查、双探头发射接收C扫查、瑞利波检测C扫查、导波C扫查多种超声C扫查成像等功能，利用成像技术实现多种材料的弹性模量、残余应力以及缺陷分布等参数的定量表征，并对测试结果给出直观图像显示及定量分析本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能高精度的超声扫查成像装置，其特征在于：包括隔震台（1）、高精度XYZ轴位移平台（2）、耦合剂槽（3）和超声波精密检测部分（4），所述隔震台（1）用于保护支撑；所述高精度XYZ轴位移平台（2）固连到隔震台（1）上；所述耦合剂槽（3）位于隔震台（1）上、超声波精密检测部分（4）的下方，盛放耦合剂为超声波实验提供实验环境；所述超声波精密检测部分（4）通过上台面（401）与高精度XYZ轴位移平台（2）的Z轴位移平台连接，从而控制超声波精密检测部分（4）的竖直高度。

【技术特征摘要】
1.一种多功能高精度的超声扫查成像装置，其特征在于：包括隔震台（1）、高精度XYZ轴位移平台（2）、耦合剂槽（3）和超声波精密检测部分（4），所述隔震台（1）用于保护支撑；所述高精度XYZ轴位移平台（2）固连到隔震台（1）上；所述耦合剂槽（3）位于隔震台（1）上、超声波精密检测部分（4）的下方，盛放耦合剂为超声波实验提供实验环境；所述超声波精密检测部分（4）通过上台面（401）与高精度XYZ轴位移平台（2）的Z轴位移平台连接，从而控制超声波精密检测部分（4）的竖直高度。2.根据权利要求1所述的多功能高精度的超声扫查成像装置，其特征在于：所述的超声波精密检测部分（4）包括：上台面（401）、Z轴连接板（402）、三角连接板（403）、总承接板（404）、线轨上连接板（405）、线轨（406）、线轨下连接板（407）、辅助连接块（408）、和对称式扫查装置（409）；其中对称式扫查装置（409）包括移动扫查装置（409a）和固定扫查装置（409b）；所述Z轴连接板（402）通过上台面（401）螺栓固定于高精度XYZ轴位移平台（2）的Z轴位移平台上；所述总承接板（404）通过两块三角连接板（403）与Z轴连接板（402）螺栓固连；所述线轨（406）通过线轨上连接板（405）与总承接板（404）螺栓固连；所述辅助连接块（408）与总承接板（404）螺栓固连；所述移动扫查装置（409a）通过线轨下连接板（407）与线轨（406）螺栓固连；所述固定扫查装置（409b）与辅助连接块（408）螺栓固连。3.根据权利要求2所述的多功能高精度的超声扫查成像装置，其特征在于：所述的移动扫查装置（409a）、固定扫查装置（409b）的结构相同，具体包括：连接架（40901）、支撑底座（40902）、偏心轴承A（40903）、小齿轮（40904）、偏心轴承B（40905）、同心轴承（40906）、1/4弧形导轨（40907）、超声波探头（40908）、激光器（40909）、夹具（40910）和盘式电机（40911）；所述连接架（40901）与支撑底座（40902）通过螺栓进行固连；所述偏心轴承A（40903）、偏心轴承B（40905）与支撑底座（40902）通过螺栓固连，其V型轴承外圈与1/4弧形导轨（40907）最大直径圆弧所在V型凸台面线相切接触，对1/4弧形导轨（40907）的旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军炎，孙书博，郑艳芳，张建海，赵宏伟，呼咏，秦学志，赵运来，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22