小径薄壁管对接焊缝检验用超声波探头制造技术

本实用新型专利技术是一种检验小径薄壁管对接焊缝质量用超声波探头，该探头以大晶片作发射源，从而提高发射能量和声束的指向性，并可采用三次波探伤而将前沿延长至正常距离，同时在晶片背面增设与其声阻抗相近的背衬，改善反射脉冲的宽度，从而克服了背景技术存在的始脉冲杂波多，盲区大，工作时近场干扰大及制作工艺要求高等弊端；而具有发射能量高，波束指向性好，灵敏度和信噪比高，近场干扰小及加工工艺简便等特点。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种用于对小口径薄壁管对接焊缝进行质量检验的超声波探头，特别是一种正常前沿，平面大晶片横波探头。该探头尤其适用于对管径在φ30～90mm，壁厚在3～12mm的对接焊缝质量进行超声波检验。目前，人们对锅炉，特别是对电站锅炉的受热面等小口径，薄壁管的对接焊缝质量采用超声波检验时，一般均采用聚焦探头或短前沿、平面小晶片横波探头进行。而小口径管由于管壁曲率半径小，管件表面曲面突出，若采用聚焦探头检验易便缺陷等反射出现虚像，严重影响对缺陷的准确判断。因此，采用此种探头对小口径薄壁管对接焊缝进行检验存在检验灵敏度低，适应性差等缺陷。而采用短前沿，平面小晶片横波探头，虽然可使探头的入射点到焊缝中心的距离缩短，可采用一、二次波检验，但由于其前沿一般均小于5mm，因此工作中易存在始脉冲杂波多、盲区增大，采用一次波探伤近场区干扰大；面探头中的小晶片又因半扩散角较大，波束指向性较差，存在声能损失较大和易受小口径管表面曲面形状的影响，以及不适宜采用三次波进行检验(灵敏度不够)等弊病；此外，短前沿探头还存在如工工艺要求高，制造难度较大等缺陷。本技术的目的是设计一种适用于对小口径薄壁管对接焊缝质量进行超声波检验的正常前沿，平面大晶片横波探头，以提高发射能量，改善声波波束的指向性，降低散焦现象的影响，从而达到提高检验的灵敏度，信噪比和可靠性，便于采用二、三次波检验，克服近场干扰及减化制造工艺等目的。本技术的解决方案是延长探头入射点到端面的距离，即前沿距离至正常距离，并采用面积为100mm2左右的平面单晶片作为探头的发射源，大幅度提高发射能量，改善声束的指向性，减少声能的发散损失，使其可采用标准前沿用二、三次波探伤，有效地克服近场干扰，并使工作频率在5MHz时，可确保检出0.64mm缺陷的能力；同时在晶片背面浇铸一层与晶片声阻抗相近的背衬材料，以改善反射脉冲宽度，提高灵敏度和信噪比；从面克服
技术介绍
以探头内填充的吸声材料填充晶片背面所存在的相应缺陷。因此本技术包括探头壳体及设于壳体内的平面晶片，有机玻璃契块，吸声填充层，匹配阻抗线圈以及带屏蔽接头和信号接头的联接插座，关键是探头入射点到端面的距离，即前沿为8～12mm，平面晶片的面积为90～110mm2，且在晶片背面增设一层与晶片的声阻抗相近的背衬，该背衬层通过浇铸或粘合的方式与晶片联接成整体，并通过联接插座与超声波探伤仪配套使用。该技术由于采用面积为90～110mm2平面晶片作为探头的发射源，大幅度提高了发射能量和波束的指向性，从而可将前沿的距离增长至正常距离并可采用二、三次波探伤，从而既可克服短前沿，小晶片探头始脉冲杂波多，盲区大的缺陷，又可消除采用一次波探伤的近场干扰；在晶片背面增设与其声阻抗相近的背衬材料，改善了反射脉冲宽度，又进一步提高了灵敏度和信噪比。因此，本技术用于小口径。薄壁管对接焊缝质量检验具有发射能量高，波束指向性好，灵敏度和信噪比高，近场干扰小，以及生产工艺简便可靠等特点。 附图及附图说明图1为本技术结构示意图。图中1、探头壳体，2、联接插座，3、屏蔽接头，4、信号接头，5、阻抗线圈，6、导线，7、背衬，8、平面晶片，9、入射点，10、有机玻璃契形块，11、端面，12、高阻尼吸声填充层。13、吸声填充层，14、导线，15、绝缘层。实施例本实施例的探头壳体1采用铜材，厚8mm；有机玻璃契形块10、的契形角α＝4 8°；前沿距离，即入射点9至探头端面11的距离本实施例为10mm；平面晶片8面积9×11mm，厚为0.37mm，材质PP6；背衬层7采用钨粉，有机玻璃粉与硅橡胶根据平面晶片的声阻抗混合配制而成，并采用浇铸的方式浇铸于晶片8的背面，即可先用一截面形状与晶片平面相同，高约6mm的框体帘于晶片8的四周，晶片背面向内，然后将调配好的背衬材料浇于框体内至框口齐，待凝固后拆除框体即成，背衬7厚5.5～6mm，截面形状与晶片平面同；晶片8的外表面与有机玻璃契形块10的契面粘合成一体；导线6两端分别与晶片8及联接插座2上的屏蔽接头3相接；导线14则分别与背衬7及信号接头4相接，匹配阻抗线圈接于导线6与14之间。将联接插座2有机玻璃契形块10、带背衬7的晶片8装入探头壳体1内，并使前沿距离不低于10mm，然后首先在靠探头端面部分浇入高阻尼吸声材料作为吸声填充层12，然后再浇入一般吸声层14，待填充层凝固后再修磨底部工作面及端面11使前沿距离为10mm。该探头可通过联接插座2与A型脉冲反射式超声波探伤仪配套使用。权利要求1.一种小径薄壁管对接焊缝检验用超声波探头，包括探头壳体及设于壳体内的平面晶片、有机玻璃契块、吸声填充层、匹配阻抗线圈以及带屏蔽接头和信号接头的联接插座，其特征在于探头入射点到端面的距离即前沿为8～12mm，平面晶片的面积为90～110mm2，且在晶片背面设有一层与晶片的声阻抗相近的背衬，该背衬层通过浇铸或粘合的方式与晶片联接成整体。专利摘要本技术是一种检验小径薄壁管对接焊缝质量用超声波探头，该探头以大晶片作发射源，从而提高发射能量和声束的指向性，并可采用三次波探伤而将前沿延长至正常距离，同时在晶片背面增设与其声阻抗相近的背衬，改善反射脉冲的宽度，从而克服了
技术介绍
存在的始脉冲杂波多，盲区大，工作时近场干扰大及制作工艺要求高等弊端；而具有发射能量高，波束指向性好，灵敏度和信噪比高，近场干扰小及加工工艺简便等特点。文档编号G01N29/24GK2251138SQ9524239公开日1997年4月2日 申请日期1995年11月10日 优先权日1995年11月10日专利技术者陈纪松, 缪洪生 申请人:东方锅炉厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小径薄壁管对接焊缝检验用超声波探头，包括探头壳体及设于壳体内的平面晶片、有机玻璃契块、吸声填充层、匹配阻抗线圈以及带屏蔽接头和信号接头的联接插座，其特征在于探头入射点到端面的距离即前沿为８～１２ｍｍ，平面晶片的面积为９Ｏ～１１０ｍｍ２，且在晶片背面设有一层与晶片的声阻抗相近的背衬，该背衬层通过浇铸或粘合的方式与晶片联接成整体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈纪松，缪洪生，
申请(专利权)人：东方锅炉厂，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]