专利名称：一种导波检测专用滑动可变角度探头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种导波检测压力容器专用滑动可变角度探头。
背景技术：
正在发展的超声导波检测技术能够进行大面积整体检测而逐渐成为容器筒体检测的一种新的发展方向。超声导波是由超声波在介质中的不连续交界面间产生多次往复反射，并进一步产生复杂的干涉和几何弥散而形 成的，它可以沿筒体传播很远甚至几十米，声场遍及整个壁厚，故超声导波检测具有传播距离长、检测范围大、检测效率高等优点。在容器筒体的超声导波检测技术中，导波的激励与接收非常重要，能否在容器筒体内有效地激励和接收超声导波直接关系到超声导波技术在容器筒体检测中应用。超声导波在圆筒中的传播比板中的Lamb波更为复杂，导波入射到容器筒体内部的角度直接影响可用于检测的导波强度，抑制对检测无效的其他模态的导波，提高检测的信噪比。因此在实际检测中需要将入射角度调整到一个合适的值。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种保证良好的耦合效果的可连续滑动改变超声波入射角度，从而在工件中增强检测用导波能量并抑制其它模态导波的一种导波专用滑动可变角度探头。本实用新型采用如下技术方案本实用新型包括带有圆弧凸面的有机玻璃楔块、和有机玻璃楔块固定连接的外壳以及设置在有机玻璃楔块和外壳之间的压电传感器，所述的压电传感器由设置在保护壳内的带有圆弧凹面的有机玻璃块、压电晶片、阻尼块以及设置在保护壳外壁上的换能器固定螺丝构成，所述的换能器固定螺丝上设置有电缆导管和电缆接头，所述的电缆接头通过穿置在电缆导管内的电缆线和压电晶片相连接，所述的有机玻璃块和有机玻璃楔块的圆弧面曲率半径相同，所述的换能器固定螺丝嵌置在外壳上的导向槽内，并可沿导向槽滑动，换能器固定螺丝上套装有换能器固定螺母，所述保护壳和外壳的内壁之间设置有导向滚轮，导向滚轮与保护壳之间设置有弹簧，有机玻璃块和有机玻璃楔块之间设置有耦合剂。本实用新型在外壳的上侧面设置有端盖。本实用新型在外壳的下侧面设置有排液孔。本实用新型的有益效果是本实用新型通过改变超声波入射角度从而在工件中激励出较强的用于检测的导波而抑制其它模态的导波，提高检测的信噪比；本实用新型通过滑动方式调节超声波入射角度，连续可调，调节范围大；本实用新型压电传感器与有机玻璃楔块用圆弧凹面形式接合，对入射声束有一定的聚焦作用，从而能够集中波束能量；本实用新型通过端盖及时加入耦合剂，通过导向轮弹簧压紧压电传感器外部的铝壳，能保证良好的耦合效果，有效降低波束能量损失；本实用新型结构简单，便于推广应用。
附图I是本实用新型的结构示意图。附图2为本实用新型导向槽结构示意图。在附图中，I压电传感器、2稱合剂、3有机玻璃块、4压电晶片、5保护壳、6电缆线、7阻尼块、8弹簧、9导向滚轮、10换能器固定螺丝、11电缆接头、12电缆导管、13外壳、14有机玻璃楔块、15排液孔、16端盖固定螺钉、17端盖、18换能器固定螺母、19导向槽。
具体实施方式如附图1、2所示，本实用新型包括带有圆弧凸面的有机玻璃楔块14、和有机玻璃楔块14固定连接的外壳13以及设置在有机玻璃楔块14和外壳13之间的压电传感器1，所述的压电传感器I由设置在保护壳5内的带有圆弧凹面的有机玻璃块3、压电晶片4、阻尼块7以及设置在保护壳5外壁上的换能器固定螺丝10构成，所述的换能器固定螺丝10上设置有电缆导管12和电缆接头11，所述的电缆接头11通过穿置在电缆导管12内的电缆线6和压电晶片4相连接，所述的有机玻璃块3和有机玻璃楔块14的圆弧面曲率半径相同，所述的换能器固定螺丝10嵌置在外壳13上的导向槽19内，并可沿导向槽19滑动，换能器固定螺丝10上套装有换能器固定螺母18，所述保护壳5和外壳13的内壁之间设置有导向滚轮9，导向滚轮9与保护壳5之间设置有弹簧8，有机玻璃块3和有机玻璃楔块14之间设置有耦合剂2。本实用新型在外壳13的上侧面设置有端盖17。本实用新型在外壳13的下侧面设置有排液孔15。由图1、2所示的实施例可知，本实用新型所述压电传感器I与有机玻璃楔块14用圆弧面形式接合，压电传感器I通过外壳13用换能器固定螺丝10及换能器固定螺母18固定；所述压电传感器I通过导向槽19及导向滚轮9在外壳13和有机玻璃楔块14之间上下自由滑动，所述压电传感器I通过端盖17放入在外壳13和有机玻璃楔块14之间，通过端盖17加入耦合剂2耦合，通过弹簧8压紧在外壳13和有机玻璃楔块14之间、通过排液孔15排除多余耦合剂2，端盖17用端盖固定螺钉16固定；所述压电传感器I包括压电传感器保护壳5、压电晶片4、有机玻璃块3、电缆线6、阻尼块7、电缆接头11、电缆导管12 ；本实用新型所述压电传感器I前侧与有机玻璃楔块14粘合，压电传感器I后侧敷以背衬吸声材料即阻尼块7，以铝壳将有机玻璃块3、压电晶片4和阻尼块7封装在一起固定在铝壳即保护壳5内，在保护壳5端部安装中空的固定螺丝即换能器固定螺丝10，从换能器固定螺丝10内部的电缆导管12中穿出信号线即电缆线6，用换能器固定螺丝10及换能器固定螺母18固定；本实用新型压电传感器的有机玻璃块3的圆弧面曲率半径为40_。本实用新型有机玻璃楔块14的圆弧面曲率半径为40mm。 本实用新型压电传感器的有机玻璃块3与有机玻璃楔块14用圆弧面形式接合，接合面曲率半径为40mm。本实用新型入射波束可调节角度为0°、0°。[0023]本实用新型所述压电传感器的激励频率为30-300KHZ，所述压电传感器的压电晶片的宽度彡14mm。本实用新型所述耦合剂为甘油。使用本实用新型导波专用滑动可变角度探头，通过端盖17加入耦合剂2，使耦合剂2充分润湿有机玻璃楔块14，多余耦合剂2通过排液孔15排出；通过端盖17放入所需频率压电传感器1，放入压电传感器I时将换能器固定螺丝10嵌入导向槽19，同时向下按压导向滚轮9使弹簧8压缩以便顺利放入并良好耦合；拨动换能器固定螺丝10使压电传感器I滑动到所需角度对应位置，用换能器固定螺母18拧入换能器固定螺丝10使压电传感器I固定，用端盖固定螺钉16固定端盖17以防污物进入，然后进行检测；需变换角度时先松开换能器固定螺母18，拨动换能器固定螺丝10使压电传 感器I滑动到所需角度对应位置，用换能器固定螺母18拧入换能器固定螺丝10使压电传感器固定，如此反复。本实用新型通过改变超声波入射角度从而在工件中激励出较强的用于检测的导波而抑制其它模态的导波，提高检测的信噪比；本实用新型通过滑动方式调节超声波入射角度，连续可调，调节范围大；本实用新型压电传感器I与有机玻璃楔块14用圆弧凹面形式接合，对入射声束有一定的聚焦作用，从而能够集中波束能量；本实用新型通过端盖17及时加入耦合剂，通过导向滚轮9弹簧8压紧压电传感器I外部的铝壳即保护壳5，能保证良好的耦合效果，有效降低波束能量损失；本实用新型结构简单，便于推广应用。
权利要求1.一种导波检测专用滑动可变角度探头，其特征在于其包括带有圆弧凸面的有机玻璃楔块(14)、和有机玻璃楔块(14)固定连接的外壳(13)以及设置在有机玻璃楔块(14)和外壳(13)之间的压电传感器(1)，所述的压电传感器(I)由设置在保护壳(5)内的带有圆弧凹面的有机玻璃块(3)、压电晶片(4)、阻尼块(7)以及设置在保护壳(5)外壁上的换能器固定螺丝(10)构成，所述的换能器固定螺丝(10)上设置有电缆导管(12)和电缆接头(11)，所述的电缆接头(11)通过穿置在电缆导管(12)内的电缆线(6)和压电晶片(4)相连接，所述的有机玻璃块(3)和有机玻璃楔块(14)的圆弧面曲率半径相同，所述的换能器固定螺丝(10)嵌置在外壳(13)上的导向槽(19)内，并可沿导向槽(19)滑动，换能器固定螺丝(10)上套装有换能器固定螺母(18)，所述保护壳(5)和外壳(13)的内壁之间设置有导向滚轮(9)，导向滚轮(9)与保护壳(5)之间设置有弹簧(8)，有机玻璃块(3)和有机玻璃楔块(14)之间设置有耦合剂(2)。
2.根据权利要求I所述一种导波检测专用滑动可变角度探头，其特征在于在外壳(13)的上侧面设置有端盖(17)。
3.根据权利要求I或2所述一种导波检测专用滑动可变角度探头，其特征在于在外壳(13)的下侧面设置有排液孔(15)。
专利摘要本实用新型涉及一种导波检测压力容器专用滑动可变角度探头。本实用新型包括带有圆弧凸面的有机玻璃楔块、和有机玻璃楔块固定连接的外壳以及设置在有机玻璃楔块和外壳之间的压电传感器。本实用新型通过改变超声波入射角度从而在工件中激励出较强的用于检测的导波而抑制其它模态的导波，提高检测的信噪比；本实用新型通过滑动方式调节超声波入射角度，连续可调，调节范围大；本实用新型结构简单，便于推广应用。
文档编号G01N29/24GK202583131SQ20122020501
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者敬尚前, 牛晓光, 郝晓军, 刘长福, 王强, 董国振, 王志勇, 赵纪峰 申请人:河北省电力研究院