本发明属于核电站设备自动超声检测技术领域，具体涉及一种用于自动超声检测的相控阵探头。
背景技术：
核动力装置中最为核心的就是反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器等设备其完整性对于核安全是至关重要的。随着核电站运行时间的增长，金属材料和焊缝的金属性能会逐渐降低，金属不连续性也会产生，所以定期对这些关键设备进行超声检测显得十分必要，能够及时发现焊缝中产生的危险性缺陷，使其得到尽快处理，从而维护和保障核电设施的安全。这些核设备处于高辐射的环境中，有些设备如反应堆压力容器还处于水下环境，因此必须采用远程自动超声检测。
随着复合压电晶片材料、脉冲信号控制以及信号处理分析技术的不断发展，相控阵超声技术以其优越的性能越来越引起人们的重视，相控阵超声技术通过控制相控阵探头上每个独立细小晶片的激发和接收时序，在不同的时间内相继激发阵列探头中的各个单元，各个晶片激发的波有先后，这些波的叠加形成新的波前，因此可以将超声波的波前聚焦并控制到一个特定的方向，以不同角度辐射超声波束，实现不同的声波特性。相控阵检测技术近些年也开始逐步在国内一些工业领域得到应用，一个相控阵探头可以代替多个传统的超声探头，提高了扫查过程的稳定性和检测效率，相对常规探头自动超声检测，相控阵探头自动超声检测技术更具优势，其灵活性更强。
目前，将相控阵探头应用于核反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器等核设备远程自动超声检测存在如下困难：1)在售的工业用相控阵探头产品中，相控阵探头与其电缆以及接头为整体式设计，探头损坏时，必须探头和电缆一起更换，无法在不更换电缆条件下实现放射性环境中相控阵探头的快速更换；2)在售的工业用相控阵探头产品中，由于考虑信号传输衰减原因，其探头电缆长度≤20m，无法满足核反应堆压力容器远程超声检测电缆长度至少40m以上的要求；3)在售的工业用相控阵探头产品中大部分为楔块外置分离式，检测时将楔块转配至探头上。楔块材料为有机玻璃，在无保护的状态下易被磨损，无法满足核设备自动超声检测对探头耐磨性和耐辐照性要求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于自动超声检测的相控阵探头，针对、蒸汽发生器、稳压器等核设备超声检测的特殊要求，将相控阵检测技术应用于核设备远程自动超声检测，发挥相控阵检测技术的优势，使检测具有更高的直观性和可靠性，并提高工作效率，缩短作业时间，减少检验人员受辐照剂量。
本发明的技术方案如下：一种用于自动超声检测的相控探头，该相控阵探头包括外壳、楔块以及探头晶片，其中，若干个探头晶片与楔块固化后整体装配入不锈钢材料的外壳内，使楔块的扫查面与外壳边沿平齐。
所述的楔块楔面与水平面夹角θ1＝36.2o。
所述的楔块上固定有20片探头晶片。
所述的探头晶片宽度为30mm。
所述的外壳位整体式结构，采用0cr18ni9ti不锈钢材料制成，并在外壳外部沿边沿形成圆弧倒角。
一种所述用于自动超声检测的相控探头连接结构，该连接结构包括检测仪接头以及防水转接头，检测仪接头通过电缆a与防水转接头一端相连接，防水转接头另一端通过电缆b与相控阵探头相连接，其中，电缆a、电缆b与防水转接头采用屏蔽线共接的接线方式。
所述的电缆a和电缆b为超声同轴电缆，采用20芯同轴电缆，且每根芯线直径≥0.2mm。
所述的电缆a的长度≥38m；所述的电缆b长度为2m。
所述的电缆a、电缆b中每根同轴电缆的芯线分别与防水接头的插针或针座一一对应连接，每根同轴电缆的屏蔽线合并后与防水接头的一根插针或针座连接。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种用于自动超声检测的相控阵探头，其电缆连接采用分段式结构，实现了在不更换电缆条件下实现放射性环境中相控阵探头的快速防水更换；电缆总长度≥40m，从而能够实现远程超声检测，且电缆总芯数为20芯，每根芯线直径≥0.2mm，保证了超声信号经过长距离传输后仍有足够的灵敏度；防水转接接头与超声同轴电缆之间的连接采用屏蔽线共接的接线方式，等效于增加了屏蔽线线径，提高了长度≥40m电缆的抗干扰性，同时减小了防水转接接头针芯数和接头直径，便于转接头的安装和转接操作；探头采用楔块内置式整体结构，外壳材料为不锈钢，保护了探头楔块不易磨损，提高了探头的耐磨性和耐辐照性，同时保证了探头结构的整体性。
附图说明
图1为本发明所述的一种用于自动超声检测的相控阵探头结构示意图；
图2为本发明所述的一种用于自动超声检测的相控阵探头连接结构示意图；
图中：1、检测仪器接头；2、电缆a；3、防水转接头；4、电缆b；5、相控阵探头；6、外壳；7、楔块；8、探头晶片。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种用于自动超声检测的相控阵探头5，包括外壳6、楔块7以及探头晶片8，若干个探头晶片8与楔块7固化后整体装配入0cr18ni9ti不锈钢材料的外壳6内，其中，20片宽度为30mm的探头晶片8与楔块角度θ1＝36.2o的楔块7整体固定在壳体6内，并使楔块7的扫查面与外壳6边沿平齐，壳体6为整体式结构，外壳壁厚≥1mm，外壳6边沿形成圆弧倒角。
如图2所示，一种用于自动超声检测的相控阵探头连接结构，包括检测仪接头1、电缆a2、防水转接头3、电缆b4以及相控阵探头5，其中，与检测仪相连接的检测仪接头1通过电缆a2与防水转接头3一端相连接，防水转接头3另一端通过电缆b4与相控阵探头5相连接，其中，超声同轴电缆a2、电缆b4与防水转接头3采用屏蔽线共接的接线方式，其中，电缆a2、电缆b4中每根同轴电缆的芯线分别与防水接头3的插针或针座一一对应连接，每根同轴电缆的屏蔽线合并后与防水接头3的一根插针或针座连接，实现电缆a2和电缆b4屏蔽线线径的等效增加，其中，电缆a2长度≥38m，电缆b4长度为2m，采用20芯同轴电缆，且每根芯线直径≥0.2mm。