超声C扫用喷水耦合层流发生喷嘴制造技术

本发明专利技术涉及超声无损检测技术领域，尤其是一种超声C扫用喷水耦合层流发生喷嘴。其包括喷头，所述喷头内设置层流发生组件，所述层流发生组件能够将通过的水流变成层流状态，所述中间管一端将层流发生组件压紧在喷头内，中间管内设置稳流器，所述稳流器能够将水流由湍流变为相对平缓稳定的流动，后盖将稳流器压紧在中间管内；所述后盖上设置多个前后贯通的进水口，喷头出水端中心位置设置出水口，进水口和出水口朝向为同一方向。本发明专利技术的进水口和出水口朝向为同一方向，进水口和出水口同向设置能够减少扰流现象的出现，从而保证喷头喷出水柱的稳定，使得水柱处于层流状态。使得水柱处于层流状态。使得水柱处于层流状态。

【技术实现步骤摘要】
超声C扫用喷水耦合层流发生喷嘴


[0001]本专利技术涉及超声无损检测
，尤其是一种超声C扫用喷水耦合层流发生喷嘴。

技术介绍

[0002]超声C扫是常见的复杂构件无损检测方法，而喷水耦合又是最常用的超声无损检测的耦合方式，适用于大型复杂构件的无损检测，能够检测出大型复杂构件的多种缺陷。超声检测需要采用喷水耦合或水浸耦合等耦合方式，使用水或油等耦合液，在探头和被测工件间传递声波。为提高超声C扫检测的精度，早期就对超声C扫的耦合方式和耦合液的选择做过研究，由于大型复杂构件不适用于水浸耦合的方式，且还存在部分小型构件不适合长时间在水中浸泡，所以现在超声检测常使用喷水耦合的方式，由于喷水耦合的实用性，喷水耦合式超声C扫检测技术近年来发展迅速，许多中国企业和外国企业已经开始采用大型喷水超声C扫描技术对大型复合材料构件进行检测。
[0003]目前，喷水耦合还存在着一定的缺点，超声无损检测对信号传递的要求较高，复杂形状复合构件的超声检测由于信号衰减较大，常常影响到检测效果，特别与水浸超声检测技术相比，喷水耦合超声的声耦合稳定性不高，因此，研究并提升喷水耦合超声检测的声耦合稳定性是这一应用的关键。喷水式超声的声耦合稳定性与耦合水柱“质量"直接相关，所选的耦合液，耦合液的流动状态，所产生的气泡、流速等因素都影响水柱质量。这些因素都与喷水系统的设计相关。因此需要根据应用需求进行喷嘴的结构设计，使喷出的水流稳定无气泡，进而减少超声C扫信号的衰减。
[0004]超声C扫喷水耦合最适合传递超声信号的水柱状态为层流，当处于层流状态时水柱的形状和完整性较好，且层流状态的水柱喷射到工件表面所造成的溅射也比较少，此时超声信号的声场比较稳定，超声波传递状态较好。水柱的喷射距离受重力和空气阻力的影响，喷嘴与工件相距过远，会存在向下的偏差和向四周的发散，而喷嘴与工件相距过近又易产生溅射，所以喷嘴与工件间的距离应保持合适的距离。而为了保证检测的信号，就必须使水柱在喷射距离内保持层流状态。根据雷诺数的方程可知，液体的层流状态与液体的流速、密度、粘度及管道特征长度都有关系，在耦合液确定的情况下，液体的流速及管道的特征长度影响较大，为了减少溅射又考虑到水柱受重力会有向下的偏差，在超声C扫的喷水耦合中，水的流速不宜过高也不宜过低。这时就只能考虑管径的问题来使喷射水柱处于层流状态，管径越小越容易产生层流，由于流量和出口口径的要求，可以采用多个毛细管并联的方式来使喷出的水流处于层流状态。
[0005]现有技术中，超声无损检测喷嘴的进出水口一般设置的方向不同，导致水在流动过程中产生紊流和气泡，影响层流状态的产生。同时，层流发生部分利用率低，层流发生结构不能够保证水流的层流状态稳定的产生，影响到超声C扫无损检测的结果准确性。

技术实现思路

[0006]本申请针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的超声C扫用喷水耦合层流发生喷嘴，在规定流速下和检测要求距离内，能够喷出处于层流状态的水柱，并且避免水柱内产生气泡，满足超声C扫无损检测的需要。
[0007]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0008]超声C扫用喷水耦合层流发生喷嘴，包括喷头，所述喷头两端分别为进水端和出水端，喷头的进水端通过螺纹连接中间管一端，所述中间管另一端通过螺纹连接后盖；所述喷头内设置层流发生组件，所述层流发生组件能够将通过的水流变成层流状态，所述中间管一端将层流发生组件压紧在喷头内，中间管内设置稳流器，所述稳流器能够将水流由湍流变为相对平缓稳定的流动，后盖将稳流器压紧在中间管内；所述后盖上设置多个前后贯通的进水口，喷头出水端中心位置设置出水口，进水口和出水口朝向为同一方向。
[0009]进一步的，中间管面向后盖一端设置第一垫片，后盖将第一垫片压紧在中间管上，所述喷头面向中间管一端设置第二垫片，中间管将第二垫片压紧在喷头上。
[0010]进一步的，喷头包括前后连接成一体的层流安装段和喷水段，层流安装段为圆柱筒结构，层流安装段内设置层流发生组件，喷水段的横截面积由进水端向出水端逐渐变小。
[0011]进一步的，稳流器和后盖之间设置第一冲水室，稳流器和层流发生组件之间设置第二冲水室。
[0012]进一步的，出水口横截面形状为矩形。
[0013]进一步的，层流发生组件包括圆柱体结构的层流支架，层流支架内均匀设置多个前后贯通的毛细层流管安装孔，多个毛细层流管安装孔内分别设置毛细层流管，层流支架前后两端面分别设置第一筛网和第二筛网。
[0014]进一步的，层流支架中心位置设置探头安装腔，探头安装腔内设置超声C扫探头，后盖中心位置设置进线孔，稳流器中心位置设置前后贯穿的穿线孔，超声C扫探头尾端连接导线，导线穿过稳流器的穿线孔后伸出进线孔。
[0015]进一步的，毛细层流管的直径为1～2mm，毛细层流管的长度为35～45mm。
[0016]进一步的，稳流器上均匀设置多个前后贯通的稳流孔。
[0017]进一步的，稳流孔为方形孔，每个方形的稳流孔的对角线长度小于5mm，稳流孔的长度范围为25～35mm。
[0018]本专利技术的有益效果如下：
[0019]本专利技术的进水口和出水口朝向为同一方向，进水口和出水口同向设置能够减少扰流现象的出现，从而保证喷头喷出水柱的稳定，使得水柱处于层流状态；耦合液经过了本专利技术的稳流器和层流发生组件，产生两次液体流动的整流，保证了最后喷出的水柱处于稳定的层流状态，耦合液在稳流和层流过程中方向不发生改变，减少了扰流的产生；本专利技术的中间管分别和喷头、后盖通过螺纹连接，并在连接位置处设置第一垫片和第二垫片，能够保证连接位置处的密封性，使得维护更换更方便快捷；第一冲水室和第二冲水室起到汇聚水流并稳定水流状态的效果，保证了层流状态的水柱产生。
附图说明
[0020]图1为本专利技术第一视角立体图。
[0021]图2为本专利技术第二视角立体图。
[0022]图3为本专利技术前视图。
[0023]图4为图3中A
‑
A剖视图。
[0024]其中：1、喷头；1.1、层流安装段；1.2、喷水段；2、中间管；3、后盖；4、层流支架；5、毛细层流管；6、第一筛网；7、第二筛网；8、超声C扫探头；9、稳流器；10、进水口；11、第一冲水室；12、第二冲水室；13、进线孔；14、穿线孔；15、导线；16、稳流孔；17、出水口；18、第一垫片；19、第二垫片。
具体实施方式
[0025]下面结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。
[0026]如图1和图2所示的实施例中，主要包括喷头1，喷头1两端分别为进水端和出水端，喷头1的进水端通过螺纹连接中间管2一端，中间管2另一端通过螺纹连接后盖3。
[0027]如图4所示的实施例中，喷头1内设置层流发生组件，层流发生组件能够将通过的水流变成层流状态，中间管2一端将层流发生组件压紧在喷头1内。中间管2内设置稳流器9，稳流器9能够将水流由湍流变为相对平缓稳定的流动并能够减少空腔的产生，后盖3将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声C扫用喷水耦合层流发生喷嘴，包括喷头(1)，所述喷头(1)两端分别为进水端和出水端，其特征在于：喷头(1)的进水端通过螺纹连接中间管(2)一端，所述中间管(2)另一端通过螺纹连接后盖(3)；所述喷头(1)内设置层流发生组件，所述层流发生组件能够将通过的水流变成层流状态，所述中间管(2)一端将层流发生组件压紧在喷头(1)内，中间管(2)内设置稳流器(9)，所述稳流器(9)能够将水流由湍流变为相对平缓稳定的流动，后盖(3)将稳流器(9)压紧在中间管(2)内；所述后盖(3)上设置多个前后贯通的进水口(10)，喷头(1)出水端中心位置设置出水口(17)，进水口(10)和出水口(17)朝向为同一方向。2.如权利要求1所述的超声C扫用喷水耦合层流发生喷嘴，其特征在于：所述中间管(2)面向后盖(3)一端设置第一垫片(18)，后盖(3)将第一垫片(18)压紧在中间管(2)上，所述喷头(1)面向中间管(2)一端设置第二垫片(19)，中间管(2)将第二垫片(19)压紧在喷头(1)上。3.如权利要求1所述的超声C扫用喷水耦合层流发生喷嘴，其特征在于：所述喷头(1)包括前后连接成一体的层流安装段(1.1)和喷水段(1.2)，层流安装段(1.1)为圆柱筒结构，层流安装段(1.1)内设置层流发生组件，喷水段(1.2)的横截面积由进水端向出水端逐渐变小。4.如权利要求1所述的超声C扫用喷水耦合层流发生喷嘴，其特征在于：所述稳流器(9)和后盖(3)之间设置第一冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：班伟，郭猛，刘璐璐，袁豪扬，陈嘉琪，
申请(专利权)人：宁夏大学，
类型：发明
国别省市：