超聲檢測無水耦合裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種攪拌摩擦焊超聲相控陣檢測無水耦合裝置，包括探頭和耦合殼體，所述耦合殼體內(nèi)設(shè)有能夠容納耦合液體的空腔，所述耦合殼體的頂面上設(shè)有探頭安裝口，所述耦合殼體的底部設(shè)有柔性耦合件，所述探頭通過所述安裝口密封安裝在所述耦合殼體上，所述探頭的探測面位于水平面上或者相對于水平面傾斜設(shè)置，所述耦合殼體上設(shè)有緩沖管，所述緩沖管的兩端端口與所述耦合殼體內(nèi)的空腔連通，所述柔性耦合件優(yōu)選為透聲膜，所述透聲膜通過框架安裝在所述耦合外殼的底部上，構(gòu)成所述耦合殼體的部分底面，本發(fā)明實現(xiàn)了探頭與工件之間的干式耦合，并允許探頭采用不同的角度，適應(yīng)于攪拌摩擦焊縫及其他任意適于超聲探測的工件探測。
【專利說明】超聲檢測無水耦合裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種攪拌摩擦焊超聲相控陣檢測無水耦合裝置，可用于各種工業(yè)超聲檢測裝置，主要用于工件表面不能通過液體耦合的超聲波檢測。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波無損檢測在許多工業(yè)領(lǐng)域中的產(chǎn)品質(zhì)量檢測、設(shè)備安全性能檢查等方面有著不可替代的重要作用，有大量的待檢器件不能接觸水或其它液體做超聲耦合介質(zhì)，或者由于場地原因不能使用液體作為與工件的耦合介質(zhì)，這時干耦合就成了超聲檢測的唯一途徑?，F(xiàn)有技術(shù)下通常采用的方式在探頭下面設(shè)置一個柔性的橡膠墊，通過彈簧機構(gòu)將探頭向下壓，使得探頭的探測面緊緊貼合在橡膠墊上，使橡膠墊緊緊貼合在工件表面，以實現(xiàn)超聲波傳導(dǎo)，這種技術(shù)的缺陷一是橡膠墊所能實現(xiàn)了的有效彈性形變范圍有限，適應(yīng)性差，二是探頭的探測面必須同工件表面平行，應(yīng)用范圍窄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種攪拌摩擦焊超聲相控陣檢測無水耦合裝置，以實現(xiàn)探頭與工件之間的干式耦合，并允許探頭采用不同的角度。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種攪拌摩擦焊超聲相控陣檢測無水耦合裝置，包括探頭和耦合殼體，所述耦合殼體內(nèi)設(shè)有能夠容納耦合液體的空腔，所述耦合殼體的頂面上設(shè)有探頭安裝口，所述耦合殼體的底部設(shè)有柔性耦合件，所述探頭通過所述安裝口密封安裝在所述耦合殼體上，所述探頭的探測面位于水平面上或者相對于水平面傾斜設(shè)置。
[0005]本發(fā)明的工作原理和有益效果是:耦合殼體的空腔內(nèi)注入耦合液體，耦合液體的注入量至少應(yīng)能夠保證在探頭的探測面與耦合殼體底面的柔性耦合件之間充滿耦合液體，使用時將耦合殼體的底面放置在待檢測工件的表面并根據(jù)檢測要求在工件表面移動，依靠耦合殼體內(nèi)的耦合液體的壓力，耦合殼體底部的柔性耦合件始終保持與所要檢測的工件表面之間的緊密貼合，經(jīng)過耦合液體和柔性耦合件的耦合實現(xiàn)了超聲波在探頭和工件之間的傳導(dǎo)，工件表面不需要涂設(shè)耦合用的液體，由此實現(xiàn)了超聲探測的干式(無水)耦合，由于耦合液體各向同性的壓力特點，無論工件表面如何變化，耦合液體始終將柔性耦合件壓向位于其下方的工件表面，結(jié)合柔性耦合件的自身易于變形的特點，始終保持了柔性耦合件與工件表面的緊密貼合，由此保證了在復(fù)雜工件表面下依然能夠?qū)崿F(xiàn)有效的耦合，擴大了干式耦合的適應(yīng)范圍，另外，由于無論探頭的探測面與水平面呈任何角度，探頭的探測面都可以與耦合液體直接接觸，不影響探頭與耦合液體之間的耦合效果，因此探頭可以以各種不同的傾斜方向(包括水平)安裝。本發(fā)明適應(yīng)于攪拌摩擦焊縫及其他任意適于超聲探測的工件探測。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明在主視方向下的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明在左視方向下的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明在仰視方向下的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0007]參見圖1-3，本發(fā)明提供了一種攪拌摩擦焊超聲相控陣檢測無水耦合裝置，包括探頭I和耦合殼體2，所述探頭優(yōu)選超聲相控陣檢測探頭并連接相應(yīng)的超聲探測儀主體裝置，所述耦合殼體內(nèi)設(shè)有能夠容納耦合液體的空腔，所述耦合殼體的頂面上設(shè)有探頭安裝口，所述耦合殼體的底部設(shè)有柔性耦合件4，所述探頭通過所述安裝口密封安裝在所述耦合殼體上，所述探頭的探測面位于水平面上或者相對于水平面傾斜設(shè)置。
[0008]優(yōu)選地，所述耦合殼體上設(shè)有緩沖管3，所述緩沖管的兩端端口與所述耦合殼體內(nèi)的空腔連通，所述緩沖管可以為柔性管，也可以為硬管，在耦合殼體內(nèi)的空腔內(nèi)裝入耦合液體后，緩沖管內(nèi)全部或部分空間為空氣，當(dāng)因工件表面不平導(dǎo)致空腔內(nèi)的有效空間發(fā)生變化時(或者說空腔內(nèi)壓力變化時)，依靠緩沖管內(nèi)空氣的易壓縮性以及柔性管(如果是的話)的易變形性，可以對空腔內(nèi)的耦合液體壓力變化起到明顯的緩沖作用。
[0009]優(yōu)選地，所述緩沖管全部或部分管段為透明管，由此可以直接觀察緩沖管內(nèi)的液面或液面變化情況。
[0010]優(yōu)選地，所述緩沖管為橫向設(shè)置的倒U形管，采用垂直向上的倒U形管，使用更為方便。
[0011]優(yōu)選地，所述緩沖管在所述耦合殼體上的連接方式為:所述耦合殼體的頂面上設(shè)有兩個固定的緩沖管連接管，所述兩緩沖管連接管左右對稱設(shè)置且位于所述耦合殼體的頂面的前部，所述緩沖管的兩端分別插接在各自對應(yīng)的所述緩沖管連接管上。由此，裝入耦合液體時，可以先取下緩沖管，將耦合液體注入耦合殼體內(nèi)的空腔，空腔內(nèi)的空氣隨著耦合液體的注入從緩沖管連接管流出`，裝滿后再將緩沖管兩端分別插接在相應(yīng)的緩沖管連接管上，由此方便了耦合液體的注入，并保證了緩沖管內(nèi)有一定量的空氣。
[0012]優(yōu)選地，所述耦合殼體的輪廓呈長方體形，所述長方體的頂面設(shè)有開口，所述開口構(gòu)成所述探頭安裝口，由此方便加工和使用。
[0013]優(yōu)選地，所述柔性耦合件為透聲膜，所述透聲膜構(gòu)成所述耦合殼體的部分或全部
。
[0014]優(yōu)選地，所述透聲膜采用柔性材料制成。
[0015]優(yōu)選地，所述透聲膜采用的柔性材料為超薄橡膠。
[0016]優(yōu)選地，所述耦合殼體的主體部分由硬質(zhì)材料制成，底面設(shè)有耦合口，所述透聲膜的周邊設(shè)有硬質(zhì)的透聲膜安裝框架，所述透聲膜安裝框架通過螺釘密封固定在所述耦合探測口周邊的殼體上，所述透聲膜覆蓋所述耦合口，這種結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，并且透聲膜周圍為硬質(zhì)的殼體，可以起到對整個裝置的支撐作用，并有利于保護(hù)透聲膜不受損害。
[0017]優(yōu)選地，所述耦合殼體的頂面的前端呈向上凸起的階臺形，所述緩沖管連接管安裝在該凸起的階臺頂面上，由此，空腔內(nèi)的空氣(如果有的話)能夠匯集到空腔前端的凸起部位而與緩沖管連通，更好地發(fā)揮緩沖管的緩沖作用，并且可以有效地避免因空氣隔離影響探頭探測面與耦合液體直接的超聲傳導(dǎo)。
[0018]耦合殼體可為任何材質(zhì)，可以是有機玻璃也可以是其它材質(zhì)，探頭的下表面(探測面)與耦合殼體一起將耦合殼體內(nèi)的空間圍成一個封閉的空間，所圍成的用于儲存液體的空腔可以為任意角度(由探頭探測面構(gòu)成的空腔頂面的角度)，不限于超聲檢測的某個角度，探頭的可以依據(jù)任何方向安裝。緩沖管也可以為其它形狀，不限于U型，緩沖管的功能有排氣、拍液、緩沖、觀察液面等，構(gòu)成殼體底面(或者底面的一部分)的超薄透聲膜可以為橡膠，也可是符合超聲要求的其它材料。
[0019]耦合殼體內(nèi)設(shè)計的空腔儲存用于耦合的液體(可稱為耦合液體)，探頭安裝在耦合殼體上，并與耦合殼體密封良好，耦合殼體上設(shè)置耦合液體的注液口，通過該注液口往空腔內(nèi)注入耦合液體并將空腔內(nèi)原有的空氣通過緩沖管的連接口排出，倒U形的緩沖管能夠觀察液體位置并能緩沖由于工件表面不平引起的液體升降，依靠耦合液體的壓力，使得透聲膜與工件緊密接觸以起到良好的耦合作用。
[0020]本發(fā)明所稱密封安裝、密封固定和密封連接等是指在實現(xiàn)相應(yīng)的安裝、固定和連接的同時應(yīng)實現(xiàn)相應(yīng)件之間相互密封，這些密封可以通過任意適宜的現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，例如在相應(yīng)的接縫處設(shè)置密封墊/圈、密封膠或者依靠相互擠壓形變實現(xiàn)硬密封等等。
【權(quán)利要求】
1.一種攪拌摩擦焊超聲相控陣檢測無水耦合裝置，包括探頭，其特征在于還包括耦合殼體，所述耦合殼體內(nèi)設(shè)有能夠容納耦合液體的空腔，所述耦合殼體的頂面上設(shè)有探頭安裝口，所述耦合殼體的底部設(shè)有柔性耦合件，所述探頭通過所述安裝口密封安裝在所述耦合殼體上，所述探頭的探測面位于水平面上或者相對于水平面傾斜設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的攪拌摩擦焊超聲相控陣檢測無水耦合裝置，其特征在于所述耦合殼體上設(shè)有緩沖管，所述緩沖管的兩端端口與所述耦合殼體內(nèi)的空腔連通。
3.如權(quán)利要求2所述的攪拌摩擦焊超聲相控陣檢測無水耦合裝置，其特征在于所述緩沖管全部或部分管段為透明管。
4.如權(quán)利要求3所述的攪拌摩擦焊超聲相控陣檢測無水耦合裝置，其特征在于所述緩沖管為橫向設(shè)置的倒U形管。
5.如權(quán)利要求4所述的攪拌摩擦焊超聲相控陣檢測無水耦合裝置，其特征在于所述緩沖管在所述耦合殼體上的連接方式為:所述耦合殼體的頂面上設(shè)有兩個固定的緩沖管連接管，所述兩緩沖管連接管左右對稱設(shè)置且位于所述耦合殼體的頂面的前部，所述緩沖管的兩端分別插接在各自對應(yīng)的所述緩沖管連接管上。
6.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的攪拌摩擦焊超聲相控陣檢測無水耦合裝置，其特征在于所述耦合殼體的輪廓呈長方體形，所述長方體的頂面設(shè)有開口，所述開口構(gòu)成所述探頭安裝口。
7.如權(quán)利要求6所述的攪拌摩擦焊超聲相控陣檢測無水耦合裝置，其特征在于所述柔性耦合件為透聲膜，所述透聲膜構(gòu)成所述耦合殼體的部分或全部底面。
8.如權(quán)利要求7所述的攪拌摩擦焊超聲相控陣檢測無水耦合裝置，其特征在于所述透聲膜采用柔性材料制成。
9.如權(quán)利要求8所述的攪拌摩擦焊超聲相控陣檢測無水耦合裝置，其特征在于所述透聲膜采用的柔性材料為超薄橡膠，所述耦合殼體的主體部分由硬質(zhì)材料制成，底面設(shè)有耦合口，所述透聲膜的周邊設(shè)有硬質(zhì)的透聲膜安裝框架，所述透聲膜安裝框架通過螺釘密封固定在所述耦合探測口周邊的殼體上，所述透聲膜覆蓋所述耦合口。
10.如權(quán)利要求9所述的攪拌摩擦焊超聲相控陣檢測無水耦合裝置，其特征在于所述耦合殼體的頂面的前端呈向上凸起的階臺形，所述緩沖管連接管安裝在該凸起的階臺頂面上。
【文檔編號】G01N29/28GK103558295SQ201310543207
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】李志軍 申請人:北京歐寧航宇檢測技術(shù)有限公司