一种超声波测厚探头与导波杆的耦合装置的制作方法

1.本实用新型涉及超声波无损检测技术领域，特别是涉及一种超声波测厚探头与导波杆的耦合装置。


背景技术：

2.用超声波测厚仪测量金属管道壁厚是一项常用的腐蚀监检测技术。如图1，现有的人工使用超声波测厚仪f进行高温管道a（100℃
‑
600℃）的壁厚检测，是将导波杆b的一端焊接垂直固定在高温管道a表面，导波杆b的另一端温度降至超声波测厚探头d可承受的温度后与超声波测厚探头d耦合，再通过超声波测厚仪d来测量高温管道a的壁厚。而对于需要在线实时监测的高温管道，超声波测厚探头d要长期与导波杆保持稳定耦合，才能实时监测高温管道的壁厚。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是，提供一种超声波测厚探头与导波杆的耦合装置。可使超声波测厚探头与导波杆长期保持稳定耦合。
4.采用的技术方案是：
5.一种超声波测厚探头与导波杆的耦合装置，有底板、第一探头导波杆组件和第二探头导波杆组件。
6.其技术要点在于：
7.第一探头导波杆组件包括第一探头压板、第一超声波测厚探头、第一耦合片、两个第一平垫片、两个第一压簧和第一导波杆。
8.第一导波杆上方穿过底板并和底板固定连接。
9.第一导波杆上端面向上依次设有第一耦合片、第一超声波测厚探头和第一探头压板。
10.第一探头压板两侧分别开第一探头压板通孔，内设第一螺钉，第一螺钉位于第一探头压板通孔内的部分套设有第一平垫片，第一平垫片位于第一螺钉帽下方，第一螺钉上套设第一压簧，第一压簧上端与第一平垫片相抵顶，第一压簧下端与第一探头压板通孔凸缘相抵顶。
11.第一螺钉向下穿出第一探头压板后固定在底板上。
12.第二探头导波杆组件包括第二探头压板、第二超声波测厚探头、第二耦合片、两个第二平垫片、两个第二压簧和第二导波杆。
13.第二导波杆上方穿过底板并和底板固定连接。
14.第二导波杆上端面向上依次设有第二耦合片、第二超声波测厚探头和第二探头压板。
15.第二探头压板两侧分别开第二探头压板通孔，内设第二螺钉，第二螺钉位于第二探头压板通孔内的部分套设有第二平垫片，第二平垫片位于第二螺钉帽下方，第二螺钉上
套设第二压簧，第二压簧上端与第二平垫片相抵顶，第二压簧下端与第二探头压板通孔凸缘相抵顶。
16.第二螺钉向下穿出第二探头压板后固定在底板上.
17.第一探头压板和第二探头压板可均为铸铝件。
18.所述的第一耦合片和第二耦合片可均为锡片。
19.锡片厚度0.2
‑
0.5mm。
20.其优点在于：
21.1. 可使超声波测厚探头与导波杆长期保持稳定耦合，避免因耦合片热胀冷缩问题而影响导波的效果。
22.2. 在线实时监测高温管道壁厚时，可适用于高温管道的实时在线监测。
附图说明
23.图1 是现有技术人工用超声波测厚仪通过导波杆测量管道的正视图。
24.图2 是本实用新型的超声波测厚探头与导波杆耦合的正视图。
25.图3 是本实用新型的超声波测厚探头与导波杆耦合的俯视图。
26.图4 是本实用新型的超声波测厚探头与导波杆耦合的左视图。
27.第一探头压板1、第一超声波测厚探头2、第一耦合片3、第一螺钉4、第一平垫片5、第一压簧6、底板7、第一内六角螺钉8、第一导波杆9、连接线10、在线超声波测厚仪11、高温管道12、第一探头压板通孔13。
28.第二探头压板14、第二超声波测厚探头15、第二耦合片16、第二平垫片17、第二螺钉18、第二导波杆19、第二探头压板通孔20。
具体实施方式
29.实施例1
30.一种超声波测厚探头与导波杆的耦合装置，有底板7和两组探头导波杆组件，分为第一探头导波杆组件（发射端）和第二探头导波杆组件（接收端）。
31.第一探头导波杆组件包括第一探头压板1、第一超声波测厚探头2、第一耦合片3、两个第一平垫片5、两个第一压簧6和第一导波杆9。
32.第一导波杆9上方穿过底板7并和底板7固定连接。
33.第一导波杆9的凸台通过第一内六角螺钉8固定在底板7上。
34.第一导波杆9上端面向上依次设有第一耦合片3、第一超声波测厚探头2和第一探头压板1。
35.第一超声波测厚探头2卡设在第一探头压板1下表面圆形沉孔内。
36.第一探头压板1两侧分别开第一探头压板通孔13，内设第一螺钉4（内六角螺钉），第一螺钉4位于第一探头压板通孔13内的部分套设有第一平垫片5，第一平垫片5位于第一螺钉4帽下方，第一螺钉4上套设第一压簧6，第一压簧6上端与第一平垫片5相抵顶，第一压簧6下端与第一探头压板通孔13凸缘相抵顶。
37.第一螺钉4向下穿出第一探头压板1后固定在底板7上。
38.第二探头导波杆组件包括第二探头压板14、第二超声波测厚探头15、第二耦合片
16、两个第二平垫片17、两个第二压簧和第二导波杆19。
39.第二导波杆19上方穿过底板7并和底板7固定连接。
40.第二导波杆19的凸台通过第二内六角螺钉固定在底板7上。
41.第二导波杆19上端面向上依次设有第二耦合片16、第二超声波测厚探头15和第二探头压板14。
42.第二超声波测厚探头15卡设在第二探头压板14下表面圆形沉孔内。
43.第二探头压板14两侧分别开第二探头压板通孔20，内设第二螺钉18（内六角螺钉），第二螺钉18位于第二探头压板通孔20内的部分套设有第二平垫片17，第二平垫片17位于第二螺钉18帽下方，第二螺钉18上套设第二压簧，第二压簧上端与第二平垫片17相抵顶，第二压簧下端与第二探头压板通孔20凸缘相抵顶。
44.第二螺钉18向下穿出第二探头压板14后固定在底板7上。
45.两组探头导波杆组件结构相同。
46.实施例2
47.进一步的所述的第一探头压板1和第二探头压板14均选用长方形铸铝件，两端上部对称设置同心的沉孔和通孔（探头压板通孔），中间下部加工出圆形沉孔用于卡设超声波测厚探头。
48.所述的第一耦合片3和第二耦合片16选用长方形薄锡片制成。
49.厚度为0.2
‑
0.5mm，具体可为0.2 mm、0.3 mm、0.4mm或0.5mm。
50.所述底板7选用圆形平板材质（金属，例如304不锈钢），在圆形平板的中间对称加工可穿过两个导波杆的两个方形通孔。在两个方形通孔的两侧对称加工与每个导波杆连接的四个圆形通孔（对应内六角螺钉）。
51.在底板7的两边对称加工用于压紧每个超声波测厚探头的四个螺纹孔（对应第一螺钉4和第二螺钉18的下方）。
52.实施例3
53.进一步的所述第一导波杆9和第二导波杆19均为为弧面聚声导波杆（此为已知技术，金属材质，例如321不锈钢），上端面为方形，下端面为细长条形，每个导波杆的上部沿窄边两侧对称突出一段边沿（第一导波杆9的凸台和第二导波杆19的凸台），边沿的中间加工与底板7连接的通孔。
54.所述内六角螺钉分别将两个导波杆的上部边沿与底板7的对应的两组四个圆形通孔连接牢固。
55.将两个耦合片居中放在对应导波杆的上端面，两个超声波测厚探头镶嵌在对应的探头压板后居中压在对应的耦合片上。
56.用两个第一螺钉4和两个第二螺钉18穿过对应的平垫片、压簧和探头压板两侧的通孔后拧在底板7的四个螺纹孔上。
57.通过调节第一螺钉4和第二螺钉18与底板7上螺纹孔的旋合深度来调节压簧对探头压板的压力，使探头压板压紧超声波测厚探头和耦合片。由于耦合片很软，耦合片受到上方的超声波测厚探头的压力后，会压迫使耦合片变形以排出导波杆上端面与耦合片之间及耦合片与上方的超声波测厚探头之间的空气，使每组导波杆的上端面、耦合片和超声波测厚探头的结合面紧密贴合来传导超声波。通过调节压簧的压力来调节波形的幅度使波形幅
度达到检测要求。用第一压簧6变形产生的压力来压紧第一耦合片3，可以防止第一耦合片3因热胀冷缩而影响导波的效果，因为第一耦合片3的热胀冷缩对第一压簧6变形量的改变很小，不会影响第一超声波测厚探头2对第一耦合片3的压力，使第一超声波测厚探头2与第一导波杆9长期保持稳定耦合。第二耦合片原理结构相同。
58.将高温管道12的监测部位表面磨光后，将上述每组的超声波测厚探头与导波杆9耦合好的组件安装在高温管道12的监测部位，使两个导波杆的下端与高温管道12监测部位的磨光表面紧密贴合保证耦合。在线超声波测厚仪11通过连接线10与两个超声波测厚探头连接，在线实时采集和传输高温管道12的壁厚数据。