一种可调节入射角度的超声波斜探头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可调节入射角度的超声波斜探头，包括角度切换杆以及呈半圆状的轨道和声波发射总成；其中，声波发射总成设置在轨道内，且轨道内填充有甘油，轨道的底部设置有保护膜，其余部分的外侧包裹有吸声材料，轨道的顶部开设有轨道断开处，角度切换杆的一端穿过轨道断开处伸入至轨道内，并与声波发射总成的外侧连接，通过角度切换杆左右拨动，从而带动声波发射总成在轨道中旋转；声波发射总成通过电缆以及外部连接头与超声仪器连接。本实用新型专利技术可以实现范围内角度自由调节(范围可通过改变探头外在参数调整)，以减少无损检测员工作量，改善检测效果，节约成本等。

An ultrasonic angle probe with adjustable incidence angle

【技术实现步骤摘要】
一种可调节入射角度的超声波斜探头
本技术属于超声检测
，具体涉及一种可调节入射角度的超声波斜探头。
技术介绍
我国的能源、化工、航空航天等行业能如此稳定高效的发展。除了我国教育事业的不断进步外，也得益于无损检测技术的不断完善。无损检测是指在不损害或不影响被检测对象使用性能,不伤害被检测对象内部组织的前提下，利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法。而超声检测因其缺陷定位准确，对面积型缺陷的检出率较高；灵敏度高，可检测试件内部尺寸很小的缺陷；并且检测成本低、速度快、设备轻便、对人体及环境无害，现场使用较方便等优点，深得无损检测行业的青睐。但因检测时需根据不同规格，不同材质的工件，选择不同角度(K值)的探头；以及长时间使用后，探头发生磨损，导致探头的角度(K值)较出厂预设值有较大误差。同时，市面上的探头，大多是固定角度(比如45°、60°(K1、K2)等)。在日常工作中，缺陷角度刁钻，工件结构复杂，因探头角度不可调或不同角度探头准备不充分等原因导致漏检、误判等情况时有发生。对我国的工业安全以及公众的人身财产安全造成严重威胁。因此，一种范围内可自由调节角度，成本较普通探头差别较小的新型超声波探头亟待研究。
技术实现思路
为解决以上现有问题，本技术的目的在于提供一种可调节入射角度的超声波斜探头。>本技术采用如下技术方案来实现的：一种可调节入射角度的超声波斜探头，包括角度切换杆以及呈半圆状的轨道和声波发射总成；其中，声波发射总成设置在轨道内，且轨道内填充有甘油，轨道的底部设置有保护膜，其余部分的外侧包裹有吸声材料，轨道的顶部开设有轨道断开处，角度切换杆的一端穿过轨道断开处伸入至轨道内，并与声波发射总成的外侧连接，通过角度切换杆左右拨动，从而带动声波发射总成在轨道中旋转；声波发射总成通过电缆以及外部连接头与超声仪器连接。本技术进一步的改进在于，轨道的顶部还开设有卡槽，角度切换杆能够左右拨动到适当角度后，并能够通过拨动角度切换杆卡入相应的卡槽进行固定。本技术进一步的改进在于，还包括旋转装置，角度切换杆伸入至轨道内的一端通过旋转装置与声波发射总成连接。本技术进一步的改进在于，声波发射总成包括呈半圆状的壳体，设置在壳体内的压电晶片，以及包裹在压电晶片去除发射端之外的周向，压电晶片通过电缆以及外部连接头与超声仪器连接。本技术进一步的改进在于，甘油能够替换为液态环氧树脂。本技术进一步的改进在于，该探头能够通过角度切换杆来调节声波的入射角度，以达到一个探头同时拥有多种K值的效果。本技术具有如下有益的技术效果：本技术通过改变压电晶片以及声波发射总成的形状以及布局；选择甘油(以及其它透声性和黏贴性良好的其它液态材质)代替传统探头楔块(主要材质为固体有机玻璃)，在保证透声性以及滤波(过滤杂波)性的前提下，可随着半圆形声波发射总成的旋转，而改变自身形状，同时能保证和声波发射总成充分贴合，以实现在范围内调节探头角度(K值)的结果。综上所述，本技术可以实现范围内角度自由调节(范围可通过改变探头外在参数调整)，以减少无损检测员工作量，改善检测效果，节约成本等。附图说明图1为本技术一种可调节入射角度的超声波斜探头的整体主视图；图2为图1的俯视图；图3为声波发射总成的结构示意图；图4为角度切换杆、卡槽的结构示意图，其中图4(a)为图4(b)的局部放大图，图4(b)为探头右视图剖面；图5为轨道主视图；图6为轨道俯视图；图7为角度切换杆的主视图；图8为角度切换杆的侧视图；图9为旋转装置的主视图；图10为旋转装置的侧视图。附图标记说明：1-角度切换杆，2-轨道，3-吸声材料，4-甘油，5-保护膜，6-外部连接头，7-电缆，8-声波发射总成，9-阻尼块，10-压电晶片，11-卡槽，12-轨道断开处，13-旋转装置。具体实施方式以下结合附图对本技术做出进一步的说明。如图1至图10所示，本技术提供的一种可调节入射角度的超声波斜探头，包括角度切换杆1、轨道2、吸声材料3、甘油4、保护膜5、外部连接头6、电缆7、声波发射总成8、阻尼块9、压电晶片10和旋转装置13。如图1和图4所示，角度切换杆1左右拨动，可以带动声波发射总成8在轨道2中旋转；随着声波发射总成8的旋转，挤压甘油4发生形变，同时保证甘油4和声波发射总成8耦合。其中角度切换杆1左右拨动，可以带动声波发射总成8实现同角速度的旋转，在经图1中拨动到适当角度后，通过拨动角度切换杆1卡入相应的卡槽11进行固定；角度切换杆1连接在旋转装置13上，旋转装置13可以在平行纸面方向做上下180°范围旋转。旋转装置13与声波发射总成8连接，并紧贴轨道2，连接方式如图3所示。图4中角度切换杆1做垂直纸面方向拨动，等同图1中角度切换杆1左右拨动。吸声材料3作用为吸收散射声波，防止反射杂波干扰压电晶片10的正常工作；甘油4可以用透声性好的粘稠液态替换；图中标注甘油4的区域，应使用透声性优良的液态物质，并且可以和声波发射总成8耦合，并且，随声波发射总成8的旋转，总是能够保持耦合以及填满整个区域；本技术将甘油4作为填充物，因客观条件限制，未做相关实验和计算，如有更适合的材质，可以进行改变；针对不同的填充材质(本技术采用甘油4)，以及保护膜5的材质，计算不同的折射角度以及第一临界角后，得出入射横波的真实入射角度。如图4所示，轨道2顶部开设有轨道断开处12，和旋转装置13的凹槽紧吻合。卡槽11的长度可以限制角度切换杆1的活动范围；角度切换杆1拨动到预想位置，可以卡入相对应的卡槽11(不局限于图中的卡槽11数量和卡槽11精度)。声波发射总成8的旋转可以实现声波以不同的入射角斜入射到保护膜5，再经过一次折射通过耦合剂进入工件；声波发射总成8应和轨道2紧密贴合，可采用润滑剂等物质实现顺畅的旋转；角度切换杆1穿透轨道2的部位，应做好密封，防止填充物渗出，此区域可以使用类似汽车档杆的皮质包裹装置，实现密封，以及给填充裕量，在旋转的过程中，当填充区域的体积变化时，可以实现补充和收集多余填充物。上条密封装置为此探头制作关键所在，将直接影响此探头是否能够正常使用。具体制作方法，本技术不提供具体要求，以实现前文功能为准；压电晶片10就是一个能量转换器，把电能和机械能进行转换，它通过正/逆压电效应来现这个功能。转换过程如下：超声仪器通过电缆7给压电晶片10施加电压。在电压的作用下，压电晶片10出现逆压电效应，在逆压电效应的作用下，压电晶片10会震动，震动产生超声波，通过甘油4作为媒介发射出去。当声波遇到障碍物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调节入射角度的超声波斜探头，其特征在于，包括角度切换杆(1)以及呈半圆状的轨道(2)和声波发射总成(8)；其中，/n声波发射总成(8)设置在轨道(2)内，且轨道(2)内填充有甘油(9)，轨道(2)的底部设置有保护膜(5)，其余部分的外侧包裹有吸声材料(3)，轨道(2)的顶部开设有轨道断开处(12)，角度切换杆(1)的一端穿过轨道断开处(12)伸入至轨道(2)内，并与声波发射总成(8)的外侧连接，通过角度切换杆(1)左右拨动，从而带动声波发射总成(8)在轨道(2)中旋转；声波发射总成(8)通过电缆(7)以及外部连接头(6)与超声仪器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种可调节入射角度的超声波斜探头，其特征在于，包括角度切换杆(1)以及呈半圆状的轨道(2)和声波发射总成(8)；其中，
声波发射总成(8)设置在轨道(2)内，且轨道(2)内填充有甘油(9)，轨道(2)的底部设置有保护膜(5)，其余部分的外侧包裹有吸声材料(3)，轨道(2)的顶部开设有轨道断开处(12)，角度切换杆(1)的一端穿过轨道断开处(12)伸入至轨道(2)内，并与声波发射总成(8)的外侧连接，通过角度切换杆(1)左右拨动，从而带动声波发射总成(8)在轨道(2)中旋转；声波发射总成(8)通过电缆(7)以及外部连接头(6)与超声仪器连接。


2.根据权利要求1所述的一种可调节入射角度的超声波斜探头，其特征在于，轨道(2)的顶部还开设有卡槽(11)，角度切换杆(1)能够左右拨动到适当角度，并能够通过拨动角度切换杆(1)卡入相应的卡槽(11)进行固定。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭，王飞，苏润，马博伦，谭祥懿，丰德友，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61