【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种通过超声波脉冲对材料进行无损检测的超声波探头。这种技术用于检查金属件是否具有所谓的“裂缝”、或存在于其中的缺陷、瑕疵和裂痕(chinks)。例如，这种测试被用来检查铁路车轴(railway axles)是否处于正确状态。
技术介绍
1、在超声无损检测领域，采用压电式传感器(piezoelectric transducers)(超声波探头)，当压电式传感器被高压脉冲适当激发时会产生超声波，产生的超声波会在被检查的工件内传播。如果工件含有缺陷(例如，裂缝或夹杂物)，超声波就会被反射并返回到启动的换能器，换能器也充当接收器。这种技术被称为脉冲回波(pulse echo)。
2、对一确定的工件进行超声控制是通过将超声波探头与该工件接触来进行的；因此，在整个工件上移动该探头可以检查其完整性。
3、为了使探头产生的超声波能够穿透工件内部，有必要在两者之间插入声耦合剂(通常是工业用油)。插入的声耦合剂层具有非常关键的作用，因为它影响到每个检查点的控制成功。因此，重要的是要有一种方式使进行该控制的操作人员能够不断地评估耦合的质量：事实上，设备屏幕上没有与反射光线有关的指示可意味着：
4、a.探针-工件耦合正确且没有缺陷。
5、b.探头-工件耦合不正确且存在缺陷。
6、c.探针-工件耦合不正确且没有缺陷。
7、在上述三种情况中，b是不应该出现的情况，因为可能的缺陷没有以任何方式被发现。
8、在“脉冲回波”超声波无损检测技术中，通常使用两种主要类型
9、对于直射纵波探头，检查耦合质量的方法是评估超声声束在工件末端(因此，在感兴趣的检查区域的末端)反射产生的底面回波(bottom echo)的振幅。这种控制可以针对工件的每个检查点和其中的每个超声波脉冲输入进行(事实上，经常发生的情况是，对于工件的单个检查点可以发射若干个标记脉冲；例如，如果探头在工件上的移动速度远远低于超声波夹具(ultrasonic fixture)上设置的prf)。
10、而对于横波斜探头来说，监测探头-工件耦合，使用底面回波几乎是不可能的，因为工件的末端不会产生返回到探头的反射，这是由于声束在底面的入射是非正交的。在这种情况下，底面的反射会使超声波脉冲远离发射它的探头。根据工件的形状，可能会有由底面反射(bottom reflection)产生的回波的点。然而，对上述回波的控制只是按时的，并且，并不考虑工件的所有其他检查点。
11、为了克服这个问题，专利de929153c(lusch)旨在使用两个超声波换能器，其中一个作为接收器，其适合接收由另一发射器发出的并由探头与待检件之间的接触面反射的超声声束的反射，并将其带入所述进一步接收器的方向。通过分析所述反射信号可以了解探头是否被耦合。
12、专利gb822898a(lusch2)公开了一种符合所述特征的探头结构，包括两个超声波发射元件(ultrasonic transmission elements)11和22、及一人工反射器(artificialreflector)21，能够在第二元件的方向上传送由第一元件发射的反射声束。
13、在手动和自动控制中都有针对斜探头检查探头-工件耦合的问题。一个例子是对空心铁路车轴(hollow railway axles)的控制(包括运行中和生产中)，其中，通过脉冲回波技术，安装在一个被称为ogiva的支架内的一组横波斜探头沿着车轴的整个长度控制内、外表面，寻找横向和纵向(相对于车轴的轴线)裂缝和/或破裂。在这种情况下，该控制是通过每个车轴上的镗孔进行的，这是在运行中控制期间唯一完全可用的表面，其中，车轴被安装在火车上。
技术实现思路
1、本专利技术解决的问题是如何解释由人工反射器和/或第二换能器产生的回波信号，以便对探头的耦合性有一定的指示。
2、本专利技术提出了一种通过超声波脉冲对材料进行无损检测的超声波探头，它克服了上述缺点。
3、本专利技术的一个方面涉及一种具有所附权利要求1的特征的超声波探头。
4、本专利技术的进一步特征包含在从属权利要求中。
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1.用于通过超声波脉冲对材料进行无损检测的超声波探头，其包括：
2.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于，所述至少一个特征参数包括在一组特征参数中，通过与各自的阈值进行比较可以对该组特征参数之间的任何组合进行评估。
3.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于，所述特征参数组中的参数中的其中一个包括所述第一和第二信号的回波或信号的振幅。
4.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于，所述特征参数组中的参数中的其中一个包括第一和第二回波的接收时间。
5.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于，所述特征参数组中的参数中的其中一个包括所述第一和第二信号保持在设定阈值以上的时间。
6.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于，所述特征参数组中的参数中的其中一个包括所述第一和第二信号的相移。
7.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于，所述参数的监测在检测所述工件的整个过程中连续进行。
8.检测金属件内部缺陷的方法，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤d)包括向人工智能系统提供由所述换能器获得的图形，所述人工智能系统提供关于耦合状态的指示作为输出。
...【技术特征摘要】
1.用于通过超声波脉冲对材料进行无损检测的超声波探头，其包括：
2.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于，所述至少一个特征参数包括在一组特征参数中，通过与各自的阈值进行比较可以对该组特征参数之间的任何组合进行评估。
3.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于，所述特征参数组中的参数中的其中一个包括所述第一和第二信号的回波或信号的振幅。
4.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于，所述特征参数组中的参数中的其中一个包括第一和第二回波的接收时间。
5.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于，所述特征参数组中的参数中的其中一个包括所述第一和第二信号保持在设定阈值以上...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗萨里奥·马特奥，萨莱米·达米亚诺，
申请(专利权)人：基拉多尼股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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