一种柔性探头结构的制作方法

本发明涉及无损检测领域，尤其涉及一种柔性探头结构。

背景技术：

两维面阵柔性探头主要用于非平整表面材料或工件的相控阵超声无损检测。传统的a型脉冲超声检测技术在非平整表面的耦合主要通过施加足够的粘性耦合剂，对表面起伏进行平整化填补，进行接触法扫查，或者放进水槽中进行水浸检测。前一种方法存在耦合层厚度变化导致检测缺陷定位不准确、灵敏度不均匀等问题；后一种方法仅能用于特定尺寸的非现场检测。本发明涉及的两维面阵柔性探头，能够克服以上两种方式的劣势。根据表面状态的起伏大小，自适应调整各个阵元的伸缩量，实现非平整表面的工业现场接触法超声检测。通过与相控阵技术结合，采用预置的聚焦法则，实现满足工艺要求的扫查波束和相控阵检测成像。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有无损检测技术的缺陷，提供一种柔性探头结构。

为实现上述目的，本发明提供了一种柔性探头结构，该柔性探头结构包括：上盘单元、基盘单元、中盘单元、第一振源单元和第二振源单元，其中，第一振源单元和第二振源单元呈间隔交错方式排列，第一振源单元穿入基盘单元中，第二振源单元逐层穿入基盘单元和中盘单元中，中盘单元呈孔轴定心方式套穿入基盘单元上，上盘单元呈孔轴定心方式套穿入中盘单元上。

第一振源单元包括：振源体，与振源体粘接贴合的检测晶体，与振源体呈螺纹紧固方式的第一导轴，沿第一导轴套入并贴合于振源体凹口端面的压簧，与第一导轴呈螺纹旋接方式的定向螺母。

优选地，沿纵列交错布阵的第二振源单元上定向螺母卡在导槽座，并与基盘贴合连接固定，验证32组第一振源单元上下移动轻快自如。

第二振源单元包括：振源体，与振源体粘接贴合的检测晶体，与振源体呈螺纹紧固方式的第二导轴，沿第二导轴套入并贴合于振源体凹口端面的压簧，与第二导轴呈螺纹旋接方式的定向螺母。

优选地，沿纵列交错布阵的第二振源单元上定向螺母卡在导槽座，并与中盘贴合连接固定，验证32组第二振源单元上下移动轻快自如。

优选地，振源体呈64点矩阵式布局，正方形截面为5×5mm，间外轮廓间距为0.1mm，以满足多点位高密度布局的检测应用要求，为此第一振源单元与第二振源单元间采用呈交替等距平面阵列布局上下跃层式空间布局结构方式。

基盘单元包括：基盘，呈孔轴方式按横排、纵列交错布阵依次镶入所述基盘中的直线轴承及导槽座。

优选地，导槽座包括：包容定向螺母的导向内腔，粘贴于振源体的检测晶体的信号导线引出口。

优选地，基盘包括：定位圆柱孔和通道孔，定位圆柱孔用于承载直线轴承，所述通道孔用于供所述第二振源单元中的第二导轴穿入。

中盘单元包括：中盘，直线轴承镶入中盘中。

优选地，中盘包括：定位圆柱孔和导线引出口，定位圆柱孔用于承载直线轴承，导线引出口用于引出第一振源单元中粘贴于振源体的检测晶体的信号导线。

上盘单元包括：上盘。

优选地，上盘包括：用于引出64组粘贴于所述振源体的检测晶体汇集信号导线的引出口，与运动物体呈圆周分布的接合面，以及与接合面连接的螺孔。

本发明提供的柔性探头结构在实际应用中，检测晶体采用正方形轮廓可实现采集点最大化，64位微等距振源体单元矩阵布局又可实现采集面最大化，整体架构高度紧凑，突出体现在特别适用于对大曲率表面的一种高效多点位无损检测。

附图说明

图1为本发明提供的结构轴测示意图；

图2为本发明提供的结构前视示意图；

图3为本发明提供的结构右视示意图；

图4为本发明提供的上盘单元轴测示意图；

图5为本发明提供的基盘单元轴测示意图；

图6为本发明提供的基盘单元局部轴测示意图；

图7为本发明提供的基盘轴测示意图；

图8为本发明提供的导槽座轴测示意图；

图9为本发明提供的中盘单元轴测示意图；

图10为本发明提供的中盘单元局部轴测示意图；

图11为本发明提供的中盘轴测示意图；

图12为本发明提供的第一振源单元剖视示意图；

图13为本发明提供的第二振源单元剖视示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本发明提供的结构轴测示意图，图2为本发明提供的结构前视示意图，图3为本发明提供的结构右视示意图，该柔性探头结构包括：上盘单元1、基盘单元2、中盘单元3、第一振源单元4和第二振源单元5；其中，第一振源单元4和第二振源单元5呈间隔交错方式排列，第一振源单元4穿入基盘单元2中，第二振源单元5逐层穿入基盘单元2和中盘单元3中，中盘单元3呈孔轴定心方式套穿入基盘单元2上，上盘单元1呈孔轴定心方式套穿入中盘单元3上。

图4为本发明提供的上盘单元轴测示意图，上盘单元1包括：上盘16。

具体地，上盘16包括：用于引出64组粘贴于所述振源体11的检测晶体10汇集信号导线的引出口16-1，与运动物体呈圆周分布的接合面16-2，以及与接合面16-2连接的螺孔16-3。

图5为本发明提供的基盘单元轴测示意图，图6为本发明提供的基盘单元局部轴测示意图，图7为本发明提供的基盘轴测示意图，基盘单元2包括：基盘6，呈孔轴方式按横排、纵列交错布阵依次镶入所述基盘6中的直线轴承8及导槽座7。

具体地，基盘6包括：定位圆柱孔6-1和通道孔6-2，定位圆柱孔6-1用于承载直线轴承8，通道孔6-2用于供所述第二振源单元5中的第二导轴15穿入。

图8为本发明提供的导槽座轴测示意图，导槽座7包括：包容定向螺母14的导向内腔7-1，粘贴于振源体11的检测晶体10的信号导线引出口7-2。

图9为本发明提供的中盘单元轴测示意图，图10为本发明提供的中盘单元局部轴测示意图，图11为本发明提供的中盘轴测示意图，中盘单元3包括：中盘9，所述直线轴承8镶入所述中盘9中。

具体地，中盘9包括：定位圆柱孔9-1和导线引出口9-2，定位圆柱孔9-1用于承载直线轴承8，导线引出口9-2用于引出第一振源单元4中粘贴于振源体11的检测晶体10的信号导线。

图12为本发明提供的第一振源单元剖视示意图，第一振源单元4包括：振源体11，与振源体11粘接贴合的检测晶体10，与振源体11呈螺纹紧固方式的第一导轴13，沿第一导轴13套入并贴合于振源体11凹口端面的压簧12，与第一导轴13呈螺纹旋接方式的定向螺母14。

具体地，沿纵列交错布阵的第一振源单元4上定向螺母14卡在导槽座7，并与基盘6贴合连接固定，验证32组第一振源单元4上下移动轻快自如。

图13为本发明提供的第二振源单元剖视示意图，第二振源单元5包括：振源体11，与振源体11粘接贴合的检测晶体10，与振源体11呈螺纹紧固方式的第二导轴15，沿第二导轴15套入并贴合于振源体11凹口端面的压簧12，与第二导轴15呈螺纹旋接方式的定向螺母14。

具体地，沿纵列交错布阵的第二振源单元5上定向螺母14卡在导槽座7，并与中盘9贴合连接固定，验证32组第二振源单元5上下移动轻快自如。

具体地，振源体11正方形截面为5×5mm，呈64点矩阵式布局的振源体11间外轮廓间距为0.1mm，以满足多点位高密度布局的检测应用要求，为此第一振源单元4与第二振源单元5间采用呈交替等距平面阵列布局上下跃层式空间布局结构方式。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。