專利名稱：一種內(nèi)燃機(jī)連桿超聲波檢測專用探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及超聲波檢測設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種內(nèi)燃機(jī)連桿超聲波檢測 專用探頭。
(二)
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)連桿是一個連接曲軸與汽缸的受動荷載部件，連桿的大頭孔套在曲 軸的連桿軸頸上，連桿的小頭孔套在汽缸內(nèi)活塞銷上。當(dāng)汽缸內(nèi)的燃料燃燒產(chǎn) 生爆炸推力，推動活塞在汽缸內(nèi)作上下往復(fù)的直線運(yùn)動時，連桿把活塞壓力傳 遞給曲軸，帶動曲軸轉(zhuǎn)動，因引連桿起到推動曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)的功能。當(dāng)曲軸高速運(yùn) 轉(zhuǎn)時，連桿受到高頻的交變的拉力與壓力作用，其應(yīng)力集中在連桿的桿身部位， 若連桿斷裂會嚴(yán)重影響內(nèi)燃機(jī)的安全運(yùn)行導(dǎo)致事故的發(fā)生。目前，對內(nèi)燃機(jī)連
桿的檢測主要是超聲波檢測方法，常用探頭包括商品縱波直探頭和Kl、 K2橫
波斜探頭，在檢測連桿這種幾何形狀復(fù)雜的內(nèi)燃機(jī)零件存在一定的困難連桿
的大頭、小頭和桿身部分為鍛造毛坯件，超聲波在連桿毛坯件上的檢測聲能損
失大，連桿表面為非平面，給入射超聲束的表面耦合帶來極大的困難；而商品
縱波直探頭和Kl、 K2橫波斜探頭均是單接線柱連接方式，其內(nèi)部的壓電晶片
不同的扇區(qū)肩負(fù)著接收和發(fā)射超聲波，所以入射波在探測器不會出現(xiàn)交點(diǎn)，超 聲波的能量較弱，對探頭表面的修正可以使入射超聲束耦合，但改變了入射超 聲束的折射，給缺陷定量帶來很大的困難。
(三) 發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本實(shí)用新型提供了一種內(nèi)燃機(jī)連桿超聲波檢測專用探頭， 能有效地解決因內(nèi)燃機(jī)連桿本身材質(zhì)問題、桿身工字形截面特性引起的超聲波 檢測時的表面耦合問題以及連桿內(nèi)缺陷難以定量的困難。
其技術(shù)方案是這樣的其包括金屬外殼、接線柱、吸聲材料、壓電晶片、 延遲塊，其特征在于所述延遲塊包括左延遲塊、右延遲塊，所述左延遲塊、 右延遲塊之間用連接筋連接，所述壓電晶片分別裝于所述左延遲塊、右延遲塊的頂部，所述接線柱包括信號發(fā)射接線柱和信號接收接線柱，所述的接線柱分 別與兩側(cè)的壓電晶片連接。
本實(shí)用新型的上述結(jié)構(gòu)中,雙接線柱、雙壓電晶片以及吸聲材料的設(shè)置， 可以將發(fā)射和接收超聲束由不同的壓電晶片完成，入射超聲束在工件內(nèi)相交， 超聲波的能量較強(qiáng)，這樣可以保證探測效果，由于入射超聲束可以相交，這樣 為了使探頭的端部與待側(cè)工件表面耦合而對探頭端部進(jìn)行修磨，不會影響到檢 測效果。


圖1為本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的左視圖。
具體實(shí)施方式
見圖1、圖2，本實(shí)用新型包括金屬外殼1、信號發(fā)射接線柱2a和信號接收 接線柱2b、吸聲材料3、左壓電晶片4a、右壓電晶片4b、左延遲塊5a、右延遲 塊5b，左延遲塊5a、右延遲塊5b之間用連接筋7連接,壓電晶片4a、 4b分別 裝于左延遲塊5a、右延遲塊5b的頂部，信號發(fā)射接線柱2a和信號接收接線柱 2b分別與壓電晶片4a、 4b連接，吸收材料3成份主要為環(huán)氧樹脂和鉤粉。
在對內(nèi)燃機(jī)連桿進(jìn)行超聲檢測時，用高頻電纜將超聲檢測測試儀與探頭相 連接，在接通電源后，超聲波檢測儀中同步電路中的L一C電路產(chǎn)生高頻電振動， 通過高頻電纜線輸入到探頭4a、4b兩塊壓電晶片的正負(fù)級上，迫使壓電晶片4a、 4b作縱向縮短和橫向伸長形成，從而產(chǎn)生一個同頻的高頻機(jī)械振動，這個高頻 機(jī)械振動，借助于耦合劑傳入連桿體內(nèi)的過程中產(chǎn)生超聲波。吸收材料吸收超 聲波中的反面波，延遲塊5a、 5b起到延遲作用，把聲程延長,使超聲波束一接 到被檢測的連桿上就在遠(yuǎn)場區(qū)內(nèi)，消除了在近場區(qū)內(nèi)超聲束產(chǎn)生的多個極大值 和極小值，減少對缺陷定量上的誤差，從而提高了連桿內(nèi)各種缺陷定量的準(zhǔn)確 性。當(dāng)超聲束入射到連桿體內(nèi)缺陷上，則被反射回來，由壓電晶片4a、 4b接收， 經(jīng)過壓電晶片的可逆壓電效應(yīng)，把接收到的機(jī)械振動轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電振動通過導(dǎo)線 6a、 6b輸入到超聲波探傷儀內(nèi)，再經(jīng)過多級放大，最后以脈沖波的形式出現(xiàn)在 熒光屏上，檢測人員根據(jù)缺陷波位置可以確定缺陷深度，根據(jù)缺陷波的高度對缺陷大小進(jìn)行定量，從而完成了超聲波對連桿的檢測任務(wù)。
在進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)連桿超聲檢測時，連桿大頭與連桿小頭沿著順時針方向掃査， 桿身工字形上下翼板沿著翼板方向左右掃查，桿身工字形腹板沿著腹板長度方 向呈交叉形掃査。
權(quán)利要求1、一種內(nèi)燃機(jī)連桿超聲波檢測專用探頭，其包括金屬外殼、接線柱、吸聲材料、壓電晶片、延遲塊，其特征在于所述延遲塊包括左延遲塊、右延遲塊，所述左延遲塊、右延遲塊之間用連接筋連接，所述壓電晶片分別裝于所述左延遲塊、右延遲塊的頂部，所述接線柱包括信號發(fā)射接線柱和信號接收接線柱，所述的接線柱分別與兩側(cè)的壓電晶片連接。
專利摘要本實(shí)用新型為一種內(nèi)燃機(jī)連桿超聲波檢測專用探頭。能有效地解決因內(nèi)燃機(jī)連桿本身材質(zhì)問題與桿身工字形截面特性引起的超聲波檢測時的表面耦合問題以及連桿內(nèi)缺陷難以定量的困難。其包括金屬外殼、接線柱、吸聲材料、壓電晶片、延遲塊，其特征在于所述延遲塊包括左延遲塊、右延遲塊，所述左延遲塊、右延遲塊之間用連接筋連接，所述壓電晶片分別裝于所述左延遲塊、右延遲塊的頂部，所述接線柱包括信號發(fā)射接線柱和信號接收接線柱，所述的接線柱分別與兩側(cè)的壓電晶片連接。
文檔編號G01N29/24GK201242538SQ20082003514
公開日2009年5月20日 申請日期2008年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日
發(fā)明者孫岳宗, 繆慶芝, 繆洪生 申請人:孫岳宗