与负极引线连接，所述第一电极片和所述第三电极片均与正极引线连接。脉冲高压作用于激振部分上而产生机械振动。所述两组四片压电陶瓷环片的内环直径大于所述固定件的直径，且所述两组四片压电陶瓷环片内环侧与所述固定件之间形成空腔。所述固定件为螺栓，所述第一质量块中间设有能容纳所述螺栓穿过的通孔，所述第二质量块中间设有能容纳所述螺栓穿过的通孔，所述第三质量块中间设有与所述螺栓配合的螺孔。所述外绝缘层覆盖了整个所述激振部分和部分第一质量块和部分第二质量块，所述引线分别从所述外绝缘层与所述第一质量块之间引出。所述第一质量块为碳钢材质，所述第二质量块为铝材质，所述第三质量块为碳钢材质;所述第一质量块的质量大于所述第二质量块和第三质量块的质量之和。外绝缘层采用绝缘橡胶材料，作用是绝缘作用于压电陶瓷环片上的高压，便于给击发探头施加外力。
[0022]固定件选用螺栓，且采用金属材质，起到将上部碳钢材质的第一质量块、激振部分(压电陶瓷环片组)、引线、铝材质的第二质量块和下部碳钢材质的第三质量块紧固在一起的作用。第一质量块选用有一定质量的碳钢块，以保证由压电陶瓷环片产生的机械振动能量由其反射向下传递。负极引线和正极引线将外部脉冲高压传输到激振部分。第二质量块选用铝材，质量较小，以保证由上部传来的机械振动能量通过并向下传递。第三质量块选用碳钢材质，质量很小，以保证由上部传来的机械振动能量向下传递。
[0023]本实用新型还公开了上述超声波纵波和横波测试击发探头的制造方法，包括以下步骤:
[0024]将第一质量块、第一压电陶瓷环片、第一电极片、第二压电陶瓷环片、第二电极片、第三压电陶瓷环片、第三电极片、第四压电陶瓷环片、第二质量块依次套设在螺栓上且各所述压电陶瓷环片与所述螺栓之间形成空腔，然后所述螺栓与所述第三质量块通过螺扣锁紧固定，进而使第一质量块、第一压电陶瓷环片、第一电极片、第二压电陶瓷环片、第二电极片、第三压电陶瓷环片、第三电极片、第四压电陶瓷环片、第二质量块、第三质量块依次紧密固定连接;其中每一部件的结合面上均涂有硅油耦合，且所述第一压电陶瓷环片的负极与所述第一质量块连接，所述第一压电陶瓷环片的正极与第一电极片连接，所述第二压电陶瓷环片的正极与第一电极片连接，所述第二压电陶瓷环片的负极与第二电极片连接，所述第三压电陶瓷环片的负极与第二电极片连接，所述第三压电陶瓷环片的正极与第三电极片连接，所述第四压电陶瓷环片的正极与所述第三电极片连接，所述第四压电陶瓷环片的负极与所述第二质量块连接;紧固连接后在所述第二电极片上焊接负极引线，所述负极引线同时与第一质量块、所述螺栓、所述第二质量块和所述第三质量块导电连接，在所述第一电极片和所述第三电极片上焊接正极引线，最后套设外绝缘层，所述外绝缘层覆盖住所有压电陶瓷环片和电极片，同时覆盖住第一质量块的部分和第二质量块的部分，将所述正极引线和所述负极引线从所述第一质量块和所述外绝缘层之间引出。
[0025]通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果:
[0026]本实用新型的击发探头为超声波纵波和横波测试击发探头，本实用新型的探头采用点触式构造，相较于传统的击发探头的面接触，点接触方式优势明显。一方面可通过改变击发方向的方式，让纵波或横波能量最大化;另一方面，点触式更能让击发能量集中，有能量聚焦效应。因此可以极大地减小测试误差。既能用于工民建的无损检测、水电工程的岩体测试，又能用于实验室的试块、试件的测试。
[0027]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种超声波纵波和横波测试击发探头，其特征在于，包括第一质量块、激振部分、第二质量块、第三质量块、固定件、外绝缘层和引线;所述第一质量块、所述激振部分、所述第二质量块和所述第三质量块自上而下顺序连接并由所述固定件固定;所述引线从所述激振部分引出；所述外绝缘层设置于所述激振部分的外周且覆盖面大于所述激振部分的外表面;所述第三质量块的下端为顶点向下的圆锥体，所述圆锥体的顶点为发射触点。2.根据权利要求1所述的超声波纵波和横波测试击发探头，其特征在于，所述激振部分主要由两组四片压电陶瓷环片组成，所述两组四片压电陶瓷环片分别是第一压电陶瓷环片、第二压电陶瓷环片、第三压电陶瓷环片和第四压电陶瓷环片;所述第一压电陶瓷环片、所述第二压电陶瓷环片、所述第三压电陶瓷环片和所述第四压电陶瓷环片自上而下依次叠加;每两个压电陶瓷环片之间设有电极片。3.根据权利要求2所述的超声波纵波和横波测试击发探头，其特征在于，设置于所述第一压电陶瓷环片的正极和所述第二压电陶瓷环片的正极之间的电极片为第一电极片，设置于所述第三压电陶瓷环片的正极和所述第四压电陶瓷环片的正极之间的电极片为第三电极片，设置于所述第二压电陶瓷环片的负极和所述第三压电陶瓷环片的负极之间的电极片为第二电极片;所述第一压电陶瓷环片的负极与所述第一质量块连接，所述第四压电陶瓷环片的负极与所述第二质量块连接;所述第二电极片与负极引线连接，所述第一电极片和所述第三电极片均与正极引线连接。4.根据权利要求2所述的超声波纵波和横波测试击发探头，其特征在于，所述两组四片压电陶瓷环片的内环直径大于所述固定件的直径，且所述两组四片压电陶瓷环片内环侧与所述固定件之间形成空腔。5.根据权利要求1-4任一所述的超声波纵波和横波测试击发探头，其特征在于，所述固定件为螺栓，所述第一质量块中间设有能容纳所述螺栓穿过的通孔，所述第二质量中间设有能容纳所述螺栓穿过的通孔，所述第三质量块中间设有与所述螺栓配合的螺孔。6.根据权利要求1-4任一所述的超声波纵波和横波测试击发探头，其特征在于，所述外绝缘层覆盖了整个所述激振部分和部分第一质量块和部分第二质量块，所述引线分别从所述外绝缘层与所述第一质量块之间引出。7.根据权利要求1-4任一所述的超声波纵波和横波测试击发探头，其特征在于，所述第一质量块为碳钢材质，所述第二质量块为铝材质，所述第三质量块为碳钢材质;所述第一质量块的质量大于所述第二质量块和第三质量块的质量之和。8.根据权利要求1-4任一所述的超声波纵波和横波测试击发探头，其特征在于，所述圆锥体的锥角为45-60度。9.根据权利要求5所述的超声波纵波和横波测试击发探头，其特征在于，所述螺栓为金属材质，所述外绝缘层为绝缘橡胶材质。
【专利摘要】本实用新型公开了一种超声波纵波和横波测试击发探头，包括第一质量块、激振部分、第二质量块、第三质量块、固定件、外绝缘层和引线；所述第一质量块、所述激振部分、所述第二质量块和所述第三质量块自上而下顺序连接并由所述固定件固定；所述引线从所述激振部分引出；所述外绝缘层设置于所述激振部分的外周且覆盖面大于所述激振部分的外表面；所述第三质量块的下端为顶点向下的圆锥体，所述圆锥体的顶点为发射触点。本实用新型的探头采用点触式构造，相较于传统的击发探头的面接触，点接触方式优势明显。一方面可通过改变击发方向的方式,让纵波或横波能量最大化；另一方面，点触式更能让击发能量集中，有能量聚焦效应。
【IPC分类】G01N29/24
【公开号】CN205229107
【申请号】CN201521063072
【发明人】艾宝利, 刘善军, 韩连发, 王世学, 常伟
【申请人】中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月17日