雙晶曲面縱波小尺寸超聲波探頭的制作方法
【專利摘要】一種雙晶曲面縱波小尺寸超聲波探頭，包括外殼及外殼內(nèi)傾斜一定角度相向放置的壓電晶片，該壓電晶片之間設(shè)有隔聲層，壓電晶片上、下方的外殼內(nèi)填充吸聲材料、透聲材料以及和壓電晶片連接的電纜，所述透聲材料形成的探傷接觸面為曲面結(jié)構(gòu)。所述電纜引出端平行于探傷面。所述小尺寸超聲波探頭的外殼規(guī)格為長14-22mm×寬10-14mm×高12-18mm。本實(shí)用新型外殼尺寸小，有利于把探頭放置于小徑管內(nèi)部并掃查檢測；曲面結(jié)構(gòu)而非平面結(jié)構(gòu)有利于探傷耦合，并且是面接觸，聲能損失少，雜波少，探傷靈敏度高；本實(shí)用新型可解決小徑管管板強(qiáng)度焊焊縫周向缺陷超聲波檢測的技術(shù)問題。
【專利說明】 雙晶曲面縱波小尺寸超聲波探頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種超聲波探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中對小徑管(例如:外徑76mm，壁厚9mm)和管板進(jìn)行強(qiáng)度焊接后(焊接結(jié)構(gòu)圖如圖1)，對焊縫進(jìn)行超聲波檢測時。存在以下檢測難點(diǎn):一、管徑小，有一定壁厚，內(nèi)徑更小，制約了超聲波探頭放置和掃查的空間；二、小徑管直徑小，曲率小，常規(guī)平面探頭放置后接觸嚴(yán)重不良，耦合不好，聲能損失大，雜波多；三、對焊縫檢測，檢測中間區(qū)域?yàn)楣茏?，需要穿透管子壁厚進(jìn)行檢測；四、焊接結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生周向缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提供一種雙晶曲面縱波小尺寸超聲波探頭，解決普通縱波超聲波探頭不易放置、探傷面接觸不良無法對小徑管進(jìn)行超聲波檢測的技術(shù)問題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案:
[0005]—種雙晶曲面縱波小尺寸超聲波探頭，包括外殼及外殼內(nèi)傾斜一定角度相向放置的壓電晶片，該壓電晶片之間設(shè)有隔聲層，壓電晶片上、下方的外殼內(nèi)填充吸聲材料、透聲材料以及和壓電晶片連接的電纜，所述外殼規(guī)格為長14-22mmX寬10_14mmX高12_18mm且所述透聲材料形成的探傷接觸面為曲面結(jié)構(gòu)。
[0006]所述電纜引出端平行于探傷面。
[0007]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0008]1.外殼尺寸小，有利于把探頭放置于小徑管內(nèi)部并掃查檢測；
[0009]2.曲面結(jié)構(gòu)而非平面結(jié)構(gòu)有利于探傷耦合，并且是面接觸，聲能損失少，雜波少，探傷靈敏度聞;
[0010]3.電纜平行引出而非垂直引出同樣是考慮探頭探傷空間的要求，更利于探傷。
[0011]4.雙晶探頭，探傷靈敏度高。由于管子有一定壁厚，聲能有損耗，因此采用一發(fā)一收的兩塊晶片，并且雜波少，容易把探傷檢測范圍調(diào)整到被檢測焊縫。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為小徑管和管板的焊接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是普通的超聲波縱波雙晶探頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4是圖3的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本實(shí)用新型采用雙晶、曲面、縱波、小尺寸超聲波探頭。圖2反映的是普通的超聲波縱波雙晶探頭，包括外殼3、壓電晶片4、壓電晶片8、透聲材料2、電纜線5、電纜線9、隔聲層6、和吸聲材料7等；此類探頭探傷接觸面為平面，電纜線一般為垂直引出，并且探頭尺寸較大。
[0017]如圖3所示，一種雙晶曲面縱波小尺寸超聲波探頭，包括外殼3及外殼內(nèi)傾斜一定角度(一般該角度在45--~75--之間以產(chǎn)生縱波為宜)相向放置的第一、第二壓電晶片4、8及其上的阻尼材料，該第一、第二壓電晶片4、8之間設(shè)有隔聲層6，該第一、第二壓電晶片
1、8上、下方的外殼3內(nèi)填充吸聲材料7、透聲材料2以及和第一、第二壓電晶片4、8連接的第一、第二電纜5、9，所述透聲材料2形成的探傷接觸面為曲面結(jié)構(gòu)，曲率同被檢測材料。圖2所示的常規(guī)平面探頭和圖1所示的管子管板焊接結(jié)構(gòu)接觸，明顯接觸不良，這種凹面接觸耦合效果最差，聲能損失最多。而采用本實(shí)用新型的曲面結(jié)構(gòu)接觸，探傷接觸面就是平面結(jié)構(gòu)，耦合效果好，聲能損失小，探傷靈敏度高；采用雙晶探頭是考慮要穿過管子壁厚去探傷，一發(fā)一收結(jié)構(gòu)更有利?？v波基本垂直于檢測面，有利于發(fā)現(xiàn)焊縫的周向缺陷。
[0018]所述第一、第二電纜5、9引出端平行于探傷面，更有利于控制管內(nèi)部的探傷空間，便于掃查和檢測。
[0019]小尺寸超聲波探頭的外殼規(guī)格為長14-22mmX寬10_14mmX高12-18mm，使探頭尺寸小，同樣晶片也小，更利于提高對缺陷的定位、定量精度。
[0020]本實(shí)用新型的工作原理，壓電晶片4發(fā)射聲波通過透聲材料2進(jìn)入到被檢測工件，調(diào)整晶片角度使聲波進(jìn)入工件仍然是縱波，區(qū)域I為探傷區(qū)，聲波通過探傷區(qū)I反射被壓電晶片8接收。在制作本探頭時，要注意以下幾點(diǎn):
[0021]1.透聲材料由于是曲面結(jié)構(gòu)，要采用比較耐磨的材料；
[0022]2.由于探傷區(qū)要穿過管壁，因此需要調(diào)整晶片角度使探傷區(qū)位于焊縫及熱影響區(qū)，當(dāng)然也不用考慮表面盲區(qū)的問題了 ；
`[0023]3.一定要控制探頭外觀尺寸，使其方便放置于管子內(nèi)部并掃查。
【權(quán)利要求】
1.一種雙晶曲面縱波小尺寸超聲波探頭，包括外殼及外殼內(nèi)傾斜一定角度相向放置的壓電晶片，該壓電晶片之間設(shè)有隔聲層，壓電晶片上、下方的外殼內(nèi)填充吸聲材料、透聲材料以及和壓電晶片連接的電纜，其特征在于:所述外殼規(guī)格為長14-22mmx寬10_14mmX高12-18mm且所述透聲材料形成的探傷接觸面為曲面結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙晶曲面縱波小尺寸超聲波探頭，其特征在于:所述電纜引出端平行于探傷面。
【文檔編號】G01N29/24GK203443931SQ201320512279
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】金彥楓, 張延豐, 張崢, 劉泉, 程旺福 申請人:上海藍(lán)濱石化設(shè)備有限責(zé)任公司, 甘肅藍(lán)科石化高新裝備股份有限公司