本实用新型属于水浸超声检测技术领域，具体涉及一种角度测量工具和水浸超声探头参数测量的装置。
背景技术：
水浸聚焦超声探头是一种在工业生产中广泛应用的超声探头，该探头的超声参数测量和聚焦参数测量对于超声检验能力非常重要，包括水浸聚焦超声探头的声束角度，焦距，焦斑，焦柱。
超声探头的频率和带宽，影响了超声在介质中的传播能力和遇到反射体后的反射衍射特性。对于不同材料和尺寸的检测对象，应选择合适的探头频率和带宽。
水浸聚焦探头的角度一般为0°，但是由于加工工艺的影响，其角度可能存在一定偏差，对其角度进行测量，可以保证其角度偏差在一定的误差范围内。
水浸聚焦超声探头的焦距是指探头超声能量最高的位置，焦斑指探头沿垂直声束平面移动后，探头能量衰减至一确定量(如-6dB)后，探头移动的范围。焦柱指探头沿平行声束方向上下移动后，探头能量衰减至一确定量(如-6dB) 后，探头移动的范围。水浸聚焦超声探头在能量较高的位置实施检测，获得较好的检测效果，因此对焦距、焦斑、焦柱等聚焦参数进行测量，可以获得该水浸聚焦超声探头的覆盖范围，优化超声扫查的参数。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种角度测量工具及水浸聚焦超声探头参数精密测量装置，其能够对水浸超声探头的角度、焦距、焦斑、焦柱进行测量。
本实用新型的技术方案如下：
一种角度测量工具，包括角度测量安装座和设于角度测量安装座下端可转动的角度摆动芯轴，所述的待测探头安装在角度摆动芯轴上随角度摆动芯轴一同转动，所述的角度摆动芯轴伸出角度测量安装座下端板面的一段上安装有摆动刻度板和角度摆动指针，其中角度摆动刻度板相对角度测量安装座固定，所述的角度摆动芯轴伸出角度测量安装座下端板面的另一段上依次安装角度摆动扭簧和探头安装座，所述的探头安装座上安装待测探头，所述的探头安装座随角度摆动芯轴一同转动，所述的角度摆动刻度板一侧设有安装座，角度摆动旋钮通过所述的安装座安装在角度摆动刻度板上，角度摆动旋钮的端部与所述的角度摆动指针接触。
所述的探头安装座下端安装探头压板，所述的探头压板将被检测探头压紧在探头安装座内，探头压板两边通过弹簧销轴过孔。
所述的弹簧销轴上设有探头压板弹簧，弹簧销轴端部设有弹簧压板，所述的弹簧压板压紧探头压板弹簧。
一种水浸聚焦超声探头参数精密测量装置，包括盛水盒组件、设于盛水盒组件内的六自由度精密移动滑台和参数测量组件，所述的参数测量组件包括聚焦参数测量工具和角度测量工具，所述的盛水盒组件内设有高度相同的标定探针和标定管；所述的盛水盒组件上端设有高度可调的移动滑台安装座，所述的移动滑台安装座下端固定安装六自由度精密移动滑台；所述的聚焦参数测量工具包括测量安装座和设于测量安装座下端的压紧结构，所述的测量安装座固定与六自由度精密移动滑台的升降滑台下表面，测量安装座下端设有“V”形槽，待测探头放置在“V”形槽内，通过压紧结构压紧，所述的盛水盒组件内部装有耦合水。
所述的压紧结构包括设于测量安装座下端的探头压板、设于探头压板上的两个弹簧销轴，所述的弹簧销轴上设有探头压板弹簧，弹簧销轴的端部设有弹簧压板，所述的弹簧压板压紧探头压板弹簧。
所述的盛水盒组件包括盛水盒腔体、设于盛水盒腔体上的可伸缩移动滑台支撑杆，所述的移动滑台支撑杆上安装移动滑台安装座，所述的盛水盒腔体底部设有等高度的标定探针和标定管。
所述的盛水盒腔体底部设有探针安装座，探针安装座上设有标定探针。
所述的盛水盒腔体相对的两个侧壁下端分别设有标定管安装座，所述的两个标定管安装座之间安装标定管。
所述的标定管安装座具有密封结构。
所述的六自由度精密移动滑台包括两个水平、直角分布的水平移动滑台和一个垂直升降滑台。
本实用新型的有益效果如下：
水浸聚焦超声探头参数测量装置可实现对探头声束角度、焦距、焦斑、焦柱等参数精密测量。采用对探针头部圆角声束回波测量获得探头焦距、焦斑、焦柱等参数，对薄壁标定管外壁声束回波测量获得探头声束角度。
通过六自由度精密移动滑台实现被检探头相对于标定探针的水平两正交和垂直方向的移动，通过超声仪显示标定探针头部回波信号，从而获得被检探头的焦距、焦斑、焦柱数值；
将六自由度精密移动滑台调整至合适位置后，通过角度摆动调节旋钮使被检探头声束绕标定管周向转动，通过超声仪显示标定管轴向刻伤的回波信号，获得被检探头的声束角度数值。
附图说明
图1为水浸聚焦超声探头参数精密测量装置示意图；
图2a为盛水盒组件外观示意图；
图2b为盛水盒组件示意图；
图3为六自由度移动滑台示意图；
图4为聚焦参数测量工具示意图；
图5a为角度测量工具示意图；
图5b为角度测量工具指针图；
图中：1.盛水盒组件；2.六自由度精密移动滑台；3.参数测量组件；4.盛水盒腔体；5.移动滑台支撑杆；6.移动滑台安装座；7.探针安装座；8.标定管安装座；9.标定探针；10.标定管；11.水平移动滑台；12.垂直升降滑台；13.安装座； 14.探头压板；15.弹簧销轴；16.弹簧压板；17.探头压板弹簧；18.角度测量安装座；19.角度摆动芯轴；20.探头安装座；21.角度摆动扭簧；22.角度摆动刻度板； 23.角度摆动指针；24.角度摆动调节旋钮；25.待测探头。
具体实施方式
下面通过附图及具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，探头参数测量装置主要由盛水盒组件1、六自由度精密移动滑台2、参数测量组件3三个部分组成。
如图2a和图2b所示，盛水盒组件1包括盛水盒腔体4，其为缺少上表面的长方体结构或者圆形空腔结构，上端面的几个角上分别安装移动滑台支撑杆5 (当其为长方体结构时，上端面的四个角中的三个角上分别安装移动滑台支撑杆5)，移动滑台支撑杆5上安装移动滑台安装座6，移动滑台安装座6用于安装精密移动滑台。
盛水盒腔体采用整体机或焊接加工而成，用于水浸超声探头测量时提供耦合剂水存储空间，同时为六自由度精密移动滑台和探头测量目标靶提供安装位置。
在盛水盒腔体4底部安装探针安装座7，探针安装座7上安装标定探针9。在盛水盒腔体4的相对的两个侧壁下端分别安装标定管安装座8，标定管安装座 8用于安装标定管10，使得标定管10穿过盛水盒腔体4，标定管安装座8具有密封结构防止盛水盒腔体4内的耦合水泄露。
标定探针9作为水浸聚焦超声探头参数测量的标的，顶部为圆角，圆角半径根据超声探头的焦斑直径、焦柱长度调整。标定管10作为水浸聚焦超声探头的角度偏差测量的标的，为圆柱形薄壁空心管，外壁沿轴向刻伤人工缺陷。
以盛水盒腔体4的底部的基准，标定探针9的高度与标定管10的高度相同。
移动滑台支撑杆5可以上下进行长度变化，将移动滑台安装座6抬高至合适高度。此时，水浸超声探头与探针、标定管之间距离为探头额定焦距。
如图3所示，六自由度精密移动滑台2安装在上述的移动滑台安装座6的下方，其由两个水平、直角分布的水平移动滑台11和一个垂直升降滑台12拼装而成，可实现参数测量组件两正交水平轴平移和高度方向垂直升降，为保证移动精度，三个移动滑台通过丝杠进给，并采用千分尺旋钮实现六个方向的位置精密调节。六自由度精密移动滑台属于现有比较成熟的技术，这里不再赘述。
参数测量组件3由聚焦参数测量工具和角度测量工具两种组成，聚焦参数测量工具用于水浸聚焦超声探头的焦距、焦斑和焦柱等参数，角度测量工具用于测量超声探头的角度偏差。
如图4所示，聚焦参数测量工具由测量安装座13、探头压板14、弹簧销轴 15、弹簧压板16、探头压板弹簧17组成。
测量安装座13将聚焦参数测量工具连接在六自由度精密移动滑台，其上部平面与升降滑台12下表面贴和，并通过螺钉连接。
探头压板14将被检超声探头25压在测量安装座13下端，为平板结构，两边由弹簧销轴15过孔。为保持探头压板14对被检探头的持续压紧力，采用探头压板弹簧17、弹簧销轴15，探头压板弹簧17外套在弹簧销轴15上，而弹簧销轴15通过螺纹连接固定在测量安装座13下端，弹簧压板16则在探头压板弹簧17另一端抵住探头压板弹簧。
如图5a和图5b所示，角度测量工具由角度测量安装座18、角度摆动芯轴 19、探头安装座20、角度摆动扭簧21、角度摆动刻度板22、角度摆动指针23、角度摆动调节旋钮24组成。
角度测量安装座18安装在垂直升降滑台12上，其上部表面与垂直升降滑台12贴合；其为L形板状结构，垂直板面下端加工中心孔，该孔通过轴承与角度摆动芯轴19连接，角度摆动芯轴19伸出该中心孔，伸出板面的一端固定安装角度摆动刻度板22和角度摆动指针23，其中角度摆动刻度板22相对角度测量安装座18的垂直板面不动，在板面的另一端的角度摆动芯轴19上依次安装角度摆动扭簧21和探头安装座20，探头安装座20上安装待测探头，探头安装座20下端安装探头压板14、弹簧销轴15、弹簧压板16、探头压板弹簧17，其安装结构与上述的聚焦参数测量工具中的相应结构一致，用于将被检探头25压紧在探头安装座内，并可快速更换。
角度摆动芯轴19能够转动，因此带动探头安装座20和角度摆动指针23均绕轴相对于角度测量安装座18摆动。
角度摆动旋钮24通过固定安装在角度摆动刻度板22上一侧的安装座安装，角度摆动旋钮24则通过预扭力使角度摆动指针23时刻与角度摆动调节旋钮24 接触。
角度摆动芯轴19是探头安装座20、角度摆动指针23的安装机架，通过角度摆动调节旋钮24实现探头安装座20的摆动，角度摆动指针23同步指示摆动角度。角度摆动旋钮24则通过预扭力使角度摆动指针23时刻与角度摆动调节旋钮24接触，消除被测探头角度摆动与角度摆动指针的显示不一致。