一种用于检测螺栓的超声探头及装置的制作方法

1.本实用新型涉及超声检测技术领域，特别涉及一种用于检测螺栓的超声探头及装置。


背景技术：

2.目前螺栓的检测分为人工检测和机器检测两种。
3.人工是最原始也是使用最为普遍的一种检测方式，为了尽量减少不良品的流出，一般生产企业人员通过目视的方式对待包装或者发货的产品进行检验，以排除不良品(不良包括牙伤、混料、生锈等)。
4.另一种方式为机器全自动检测，通常采用磁粉探伤。磁粉探伤是利用螺栓缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用，针对螺栓可能存在的缺陷(如裂纹，夹渣，混料等)磁导率和钢铁磁导率的差异，磁化后这些材料不连续处的磁场将发生畸变，形成部分磁通泄漏处工件表面产生了漏磁场，从而吸引磁粉形成缺陷处的磁粉堆积成磁痕，在适当的光照条件下，显现出缺陷位置和形状，对这些磁粉的堆积加以观察和解释，已达到剔除不良品的目的。磁粉探伤需要磁粉覆盖缺陷，对于已经服役的不能拆卸的螺栓检测效果不甚理想，如：工程、建筑、桥梁、电力设备、机电机械产品、船舶、车辆等。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本实用新型提供一种用于检测螺栓的超声探头及装置，采用超声探伤利用超声波回波原理可以通过一点检测实现对在役螺栓紧固件的整个结构进行一次性地、快速高效检测成像，利用呈阵列排布的阵元能够一次检测覆盖整根螺栓，提升了检测的效率，且相控阵拥有聚焦功能，能够检测较长螺栓。
6.本实用新型中的一种用于检测螺栓的超声探头及装置，包括超声探头本体、耦合剂管道、连接器和探伤仪，所述超声探头本体包括壳体、换能器芯部和螺栓定位检测装置，所述耦合剂管道安装在壳体上，所述壳体上设有毛细环形流道口所述换能器芯部与壳体连接，所述螺栓定位检测装置与壳体连接，所述超声探头本体通过连接器与探伤仪连接；所述螺栓定位检测装置包括活动斜爪、旋转轴和弹簧，所述弹簧处于壳体的下方并与壳体接触，所述活动斜爪的顶部与弹簧连接，所述活动斜爪通过旋转轴与超声探头本体连接并围绕旋转轴进行旋转开合。
7.上述方案中，所述换能器芯部包括陶瓷压电晶片、匹配层和背衬，所述陶瓷压电晶片与背衬连接，所述匹配层与陶瓷压电晶片连接。
8.上述方案中，所述陶瓷压电晶片为阵列排布，可为圆环阵晶片、菊花阵晶片、极坐标阵列晶片或面阵晶片。
9.上述方案中，所述活动斜爪有六个，六个所述活动斜爪呈圆周均匀排布。
10.上述方案中，所述壳体内部设有耦合剂流道，所述耦合剂流道与耦合剂管道连通，所述耦合剂流道与毛细环形流道口连通。
11.上述方案中，所述探伤仪通过连接器、电缆线与超声探头本体连接。
12.本实用新型的优点和有益效果在于：本实用新型提供一种用于检测螺栓的超声探头及装置，集成超声探头和耦合剂喷洒流道于一体，使检测螺栓工件表面充分覆盖耦合剂，为超声波连续耦合传递、无损检测提供充实保障；通过采用螺栓定位检测装置轻松定位，居中检测，能够明确发现缺陷位置，检测范围不受六边形、圆形影响，无需外加定制专用扫查器。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型的结构示意图。
15.图2为本实用新型中超声探头本体的剖面图。
16.图3为本实用新型的工作过程原理图。
17.图4为图3的仰视图。
18.图中：1、超声探头本体 2、耦合剂管道 3、连接器 4、探伤仪
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5、壳体 6、换能器芯部 7、螺栓定位检测装置
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8、耦合剂管道接头 9、活动斜爪 10、旋转轴 11、弹簧
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12、陶瓷压电晶片 13、匹配层14、背衬 15、电缆线
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16、螺栓工件
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
24.如图1
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图4所示，本实用新型是一种用于检测螺栓的超声探头及装置，包括超声探头本体1、耦合剂管道2、连接器3和探伤仪4，超声探头本体1包括壳体5、换能器芯部6和螺栓定位检测装置7，耦合剂管道2安装在壳体5上，壳体5上设有毛细环形流道口，外部耦合剂通过耦合剂管道2连接耦合剂管道接头8导入，耦合剂流经壳体5内部流道，从毛细环形流道口喷出与螺栓工件16检测表面耦合；换能器芯部6与壳体5连接，螺栓定位检测装置7与壳体5连接，超声探头本体1通过连接器3与探伤仪4连接；螺栓定位检测装置7包括活动斜爪9、旋转轴10和弹簧11，弹簧11处于壳体5的下方并与壳体5接触，活动斜爪9的顶部与弹簧11连接，活动斜爪9通过旋转轴10与超声探头本体1连接并围绕旋转轴10进行旋转开合。
25.进一步的，换能器芯部6包括陶瓷压电晶片12、匹配层13和背衬14，陶瓷压电晶片12与背衬14连接，匹配层13与陶瓷压电晶片12连接，换能器芯部6连接电缆线15和壳体5组成超声探头本体1。
26.具体的，陶瓷压电晶片12为阵列排布，可为圆环阵晶片、菊花阵晶片、极坐标阵列晶片或面阵晶片。
27.进一步的，活动斜爪9有六个，六个活动斜爪9呈圆周均匀排布，能够轻松的卡入螺栓头的六边形或圆形，使超声探头始终与螺栓居中布置，弹性斜爪同时预压顶紧使超声探头芯部紧贴螺栓检测面。
28.壳体5内部设有耦合剂流道，耦合剂流道与耦合剂管道2连通，耦合剂流道与毛细环形流道口连通；耦合剂通过壳体5周围毛细圆形流道喷出，充分润湿耦合螺栓检测面，使超声波顺利高效进入螺栓内部探伤，利用超声波回波原理，进行无损检测，通过超声成像系统可以精确定位缺陷位置，确定缺陷的形状、大小、方位、取向、分布和内含物等。
29.具体的，探伤仪4通过连接器3、电缆线15与超声探头本体1连接。
30.上述技术方案的工作原理：
31.将本装置对着螺栓工件16压入，六个活动斜爪9在弹簧11的弹性支撑下，自由绕旋转轴10旋转开合，实时提供超声探头装配导向和居中定位，使换能器芯部6贴合顶紧螺栓检测表面的持续工作，达到最佳耦合，可靠稳定检测目的。换能器芯部6全部覆盖螺栓工件16的检测表面，利用超声回波原理，换能器芯部6发射和接收的超声信号通过电缆线15传输，通过连接器3传输到探伤仪4，探伤仪4根据反射波的信号特征，将扫查波形图像实时在屏幕上显示螺栓检测工件内部裂纹、孔洞、腐蚀等缺陷的形态。
32.本技术方案的优点：
33.1、集成超声探头和耦合剂毛细环形洒流道于一体，使检测螺栓工件16表面充分覆盖耦合剂，为超声波连续耦合传递、无损检测提供充实保障，无需外部喷洒耦合剂装夹，实时准确，节约人力，提升了品质。
34.2，通过螺栓定位检测装置7轻松定位居中检测，缺陷位置发现明确，检测范围不受六边形、圆形影响，无需外加定制专用扫查器，准确高效，降低成本，节约时间。
35.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。