不对称对接焊缝检测用TOFD超声波探伤仪的探头结构的制作方法

本实用新型涉及超声波检测技术领域，尤其涉及不对称对接焊缝检测用TOFD超声波探伤仪的探头结构。

背景技术：

TOFD超声波探伤仪是一种用来检测金属缺陷的仪器，TOFD检测法即为超声波衍射时差检测法，是利用缺陷部位的衍射波信号来检测和测量缺陷尺寸的一种超声检测方法。

虽然TOFD在厚壁容器上的应用空间很大，但是，TOFD检测法对大厚度不对称结构的检测目前还是一个空白，其原因在于：当超声波入射到此类焊缝斜面上时，斜面引起反射角变小，缺陷波提前，一次声程的位置随声束入射到斜面的位置不同而变化，因此，给缺陷定位带来一定的难度。

综上所述，厚壁不对称对接焊缝因其结构的原因导致TOFD信号传播角度改变，使得一发一收设置的探头组合无法正常接收到信息，影响的检测工作的正常开展。

因此，为了满足厚壁不对称对接焊缝的检测要求，在检测过程中需要通过多次改变角度楔块的角度进行检测试验，从而从中选择最合适的角度楔块角度以提高声波信号的角度覆盖范围，从而提高检出率。

在现有的技术中，探头与楔块采用分离方法，可根据不同的需要，更换不同的楔块，探头和楔块主要通过螺纹连接。在厚壁不对称对接焊缝的检测过程中，需要频繁地改变角度楔块的角度，而频繁得跟换不同的楔块不讲降低了检测的效率，同时多次楔块或者探头的更换，使得母螺纹和公螺纹之间容易松动，影响超声波在探头和楔块之间的传导，从而导致检测结果不准确。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种不对称对接焊缝检测用TOFD超声波探伤仪的探头结构，其能够调节角度楔块的角度，以满足对厚壁不对称对接焊缝的检测要求，不仅提高了对厚壁不对称对接焊缝检测的效率，同时可防止设备损坏导致检测结果的不准确。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

不对称对接焊缝检测用TOFD超声波探伤仪的探头结构，包括角度楔块及与所述角度楔块连接的探头本体，其中，所述角度楔块包括座体及与所述座体铰接的连接端子板，所述探头本体连接于所述连接端子板，所述连接端子板与所述座体之间设有调节两者之间相对角度的角度调节装置。

通过采用以上技术方案，探头本体连接于连接端子板，连接端子板相对座体的角度通过角度调节装置调节，从而实现了在不需要更换角度楔块的前提下即能实现探头本体探测角度的调节，从而满足了对厚壁不对称对接焊缝的检测要求。

在一些实施方式中，所述座体为至少一侧侧面为平面的几何体，所述座体上与其中一侧成平面的侧面相对的一侧设有向座体内部方向凹陷的容纳槽，所述容纳槽的底壁从所述座体外表面向其内部方向成直线倾斜设置，角度调节装置位于容纳槽内。

通过采用上述技术方案，座体上与容纳槽相对侧的外平面定义为为座体的底面，容纳槽的设置用于安置角度调节装置。

在一些实施方式中，所述连接端子板铰接于所述座体上位于所述容纳槽底壁与座体外表面衔接处。

通过采用上述技术方案，方便通过容纳槽内的角度调节装置调节连接端子板相对座体的角度。

在一些实施方式中，所述角度调节装置包括推杆，所述推杆两端始终分别抵接于所述容纳槽的底壁及所述连接端子板表面，所述推杆始终垂直于所述座体容纳槽相对侧的外平面。

通过采用上述技术方案，可通过推动推杆，使推杆在垂直于座体容纳槽相对侧的外平面的状态下沿容纳槽倾斜方向移动，在推杆移动的过程中，实现与推杆抵接的连接端子板的翻转，从而实现连接端子板相对座体的角度的调节。

在一些实施方式中，所述角度调节装置还包括与所述推杆垂直且螺纹连接的螺杆，所述螺杆相对所述座体定位连接，相对所述推杆滑动连接，螺杆垂直于与所述座体相对容纳槽的一侧外平面垂直的平面。

通过采用上述技术方案，通过转动螺杆，从而实现与之螺纹连接的推杆沿螺杆长度方向移动，又由于推杆两端分别抵接于容纳槽的倾斜底壁及连接端子板表面，因此，在推杆移动的过程中现连接端子板相对座体的角度的调节。

在一些实施方式中，所述推杆贯穿其径向设有滑移槽，所述滑移槽沿所述推杆长度方向延伸成矩形条状，所述滑移槽内嵌设有矩形的第一滑块，所述第一滑块与所述螺杆螺纹连接。

由于容纳槽的底壁倾斜设置，因此，在推杆沿螺杆长度方向移动的过程中，必定会相对螺杆形成垂直于螺杆方向上的位移，通过采用上述技术方案，以满足推杆相对螺杆形成垂直于螺杆方向上的位移。

在一些实施方式中，所述推杆与所述容纳槽底壁抵接的一端嵌设有滚珠，所述容纳槽的底壁对应设有弧形槽。

通过采用上述技术方案以减小摩擦力，使推杆相对容纳槽底壁滑移的过程更加顺滑。

在一些实施方式中，所述推杆与所述连接端子板抵接的一端嵌设有所述滚珠，所述连接端子板表面对应设有弧形槽；

或所述推杆与所述连接端子板抵接的一端垂直于所述推杆设圆柱状第二滑块，所述连接端子板表面对应设有槽轨。

通过采用上述技术方案，第一目的为用于减小摩擦力，使推杆相对连接端子板滑移的过程更加顺滑；第二目的为在保证推杆相对连接端子板滑移的同时实现连接端子板与推杆的连接，防止连接端子板脱离推杆。

在一些实施方式中，所述座体外表面上位于所述螺杆外周设有一环旋转角度刻度标识。

通过采用上述技术方案，通过螺杆的旋转角度以驱动推杆的调节量，从而实现连接端子板相对座体的角度的量化调节。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.通过采用相对铰接的座体及连接端子板，并通过角度调节装置实现连接端子板与座体相对角度的调节，从而实现与连接端子板连接的探头本体的检测角度的调节，无需更换角度楔块，以满足了对厚壁不对称对接焊缝的检测要求，不仅提高了对厚壁不对称对接焊缝检测的效率，同时可防止设备损坏导致检测结果的不准确。

附图说明

图1为具有本实用新型提供的不对称对接焊缝检测用TOFD超声波探伤仪的探头结构的TOFD超声波探伤仪的结构示意图；

图2为本实用新型提供的不对称对接焊缝检测用TOFD超声波探伤仪的探头结构的结构示意图；

图3为图2所示的不对称对接焊缝检测用TOFD超声波探伤仪的探头结构沿A-A方向的剖视图；

图4为图2所示的不对称对接焊缝检测用TOFD超声波探伤仪的探头结构沿B-B方向的剖视图。

图中：1、角度楔块；2、探头本体；11、座体；111、容纳槽；12、连接端子板；2、探头本体；3、角度调节装置；31、推杆；311、滑移槽；312、第一滑块；32、螺杆；4、滚珠；5、第二滑块；51、槽轨；6、缆线；7、探伤仪本体。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型披露的不对称对接焊缝检测用TOFD超声波探伤仪的探头结构为TOFD超声波探伤仪的一部分，如图1所示，其通过缆线6与探伤仪本体7连接。

如图2所示，本实用新型披露的不对称对接焊缝检测用TOFD超声波探伤仪的探头结构包括角度楔块1及与角度楔块1连接的探头本体2，其中，角度楔块1包括座体11及与座体11铰接的连接端子板12，探头本体2连接于连接端子板12，连接端子板12与座体11之间设有调节两者之间相对角度的角度调节装置3，连接端子板12相对座体11的角度通过角度调节装置3调节，从而实现了在不需要更换角度楔块1的前提下即能实现探头本体2探测角度的调节，从而满足了对厚壁不对称对接焊缝的检测要求。

座体11为至少一侧侧面为平面的几何体，如图2和图3所示，在本实用新型此实施方式中，座体11的外轮廓成长方体，如图2所示，长方体状的座体11一侧表面开设有向座体11内部方向凹陷的容纳槽111，且如图3所示，容纳槽111的底壁从座体11外表面向其内部方向成直线倾斜设置，连接端子板12则铰接于座体11上位于容纳槽111底壁与座体11外表面衔接处。

如图3所示，在本实用新型此实施方式中，将座体11上与容纳槽111相对的一侧外平面定义为座体11的底面，且该侧外平面位于水平面内。在此方位定义条件下，如图3所示，在本实用新型此实施方式中，容纳槽111的竖直截面成直角三角形，且仅仅具有位于座体11顶部的一侧开口。

如图3所示，角度调节装置3包括推杆31及与推杆31垂直且螺纹连接的螺杆32，在上述方位定义条件下，螺杆32水平设置，且垂直于座体11上与容纳槽111倾斜底壁相对的竖直侧壁。螺杆32与座体11定位连接，即如图3所示，螺杆32的螺母端卡嵌于座体11上与容纳槽111倾斜设置的底壁相对的竖直侧壁内，而螺杆32的另一端与容纳槽111倾斜设置的底壁转动连接，从而使得螺杆32可绕其中心轴线自转，但相对座体11的位置固定。

如图4所示，推杆31贯穿其径向设有滑移槽311，滑移槽311沿推杆31长度方向延伸成矩形条状，滑移槽311内嵌设有矩形的第一滑块312，如图3和图4所示，第一滑块312与螺杆32螺纹连接。由于螺杆32水平设置，且推杆31通过矩形的第一滑块312与螺杆32垂直螺纹连接，因此，可保证推杆31始终垂直于座体的底面，继而在转动螺杆32时，可实现推杆31相对螺杆32长度方向的水平位移。由于容纳槽的底壁倾斜设置，因此，在推杆31沿螺杆长度方向移动的过程中，必定会相对螺杆形成垂直于螺杆方向上的位移，而上述结构中，与螺杆32螺纹连接的第一滑块312滑动连接于推杆31的滑移槽311内，从而满足了推杆31相对螺杆32形成垂直于螺杆32方向上的位移。

如图3所示，为了保证在推杆31位移的过程中推动连接端子板12绕其与座体11的铰接点转动，推杆31两端始终分别抵接于容纳槽111的倾斜底壁及连接端子板12的下表面。如图4所示，为了减小推杆31在位移过程中其与容纳槽111的倾斜底壁之间的摩擦力，在推杆31与容纳槽111底壁抵接的一端嵌设有滚珠4，且在容纳槽111的底壁对应设有弧形槽（图中未示出）。另外，为了保证推杆31相对连接端子板12滑移的同时实现连接端子板12与推杆31的连接，防止连接端子板12脱离推杆31，如图4所示，在推杆31与连接端子板12抵接的一端垂直于推杆31设圆柱状第二滑块5，第二滑块5与座体11上与容纳槽111倾斜设置的底壁相对的竖直侧壁平行设置，而连接端子板12表面对应设有槽轨51，第二滑块5卡嵌于槽轨51内。

当然，若不考虑连接端子板12容易推杆31的问题，也可在推杆31与连接端子板12抵接的一端嵌设上述滚珠，在连接端子板12表面对应设置弧形槽，该结构只是本实用新型的一种实施方式，图中并未示出。

为了增大连接端子板12倾斜角度的调节范围，如图3所示，在本实用新型此实施方式中，螺杆32设于容纳槽111上方开口边沿处。同时，为了实现连接端子板12相对座体11的角度的量化调节，如图2所示，在座体11外表面上位于螺杆32外周设有一环旋转角度刻度标识。

工作原理：检测时，将角度楔块1座体11的底面贴合待检测件的表面，旋转螺杆32以实现推杆31的位移，从而调节连接端子板12相对座体11的角度，继而实现探头本体2检测角度的调节，因此无需跟换角度楔块1，提高了检测效率，也防止了设备损坏而导致检测结果的不准确。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。