[發明專利]自耦合型超聲波探頭

有效

• 申請號: 201410008435.0
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN103713053A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 成鑫;倪桂兵;劉影恬;嚴海;喬寶虹
• 申請（專利權）人: 蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團有限公司
• 主分類號: G01N29/24
• 分類號: G01N29/24;G01N29/28
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛

技術領域

本發明涉及超聲波探頭，尤其是一種自帶耦合劑的自耦合型超聲波探頭。

背景技術

超聲波是頻率高于20000Hz的聲波，它方向性好，穿透能力強，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠，可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫學、軍事、工業、農業上有很多的應用。超聲波因其頻率下限大約等于人的聽覺上限而得名。

超聲波的波長比一般聲波要短，具有較好的方向性，而且能透過不透明物質，這一特性已被廣泛用于超聲波探傷、測厚、測距、遙控和超聲成像技術。

超聲波在探傷檢驗中的應用，主要是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進入另一截面時，在界面邊緣發生反射的特點來檢查零件缺陷的一種方法，當超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內部，遇到缺陷與零件底面時就分別發生反射波，在熒光屏上形成脈沖波形，根據這些脈沖波形來判斷缺陷位置和大小。

超聲波的傳播還受到傳播介質的影響，對于氣體而言，可參考液體的衰減，主要是介質吸收衰減，介質粘滯系數越大，超聲波頻率越大，衰減越嚴重；介質密度越大，介質中波速越大，介質溫度越高，衰減就輕。由于氣體組成成分除了影響氣體密度外，氣體中的一些粉塵和固體雜質會吸收和散射一部分超聲波。所以在超聲波探傷中我們要在被測工件表面涂一層耦合劑來擠壓掉超聲波探頭與工件之間的空氣。

請參閱圖1，其繪示現有技術的一種超聲波探頭，它包括外殼1、設于外殼1上的接頭11、設于外殼1內部的阻尼塊12、設于阻尼塊12下方的壓電晶片13、設于外殼下端的保護膜14，壓電晶片13上連接有導線15，導線15的上端從外殼1上的接頭11中穿出。

采用這種超聲波探頭進行探傷檢驗時，要在保護膜14與工件之間涂一層耦合劑來擠壓掉空氣，避免超聲波會在空氣中直接衰減掉?，F在用的耦合劑一般是機油、漿糊及其他專用耦合劑，每次在進行超聲波檢驗時必須要準備一個小瓶或刷子先對工件表面進行刷涂再進行檢驗，這樣操作起來很不方便。如果安排檢驗人員進行邊刷涂邊檢驗，那樣對檢驗的工作效率和檢驗工作的連續性產生了極大的影響，而且存在漏檢的可能。在一些不方便作業的區域，特別是高空攀爬作業，檢驗人員一只手要拿著超聲波探傷儀，另一只手要拿著裝耦合劑的桶和刷子，一方面要防止探傷儀碰撞，另一方面還要防止耦合劑從桶中漏出，所以一個人進行作業是很困難的，嚴重影響工作效率。如果安排兩個人共同作業的話，一個人專門刷涂耦合劑，另一個人專門做探傷檢驗，則人力成本較高，而且哪些地方要復查要多刷耦合劑，只有檢驗人員才知道，刷涂耦合劑的人他是不了解的。有些工件表面粗糙度比較好可以少刷點，有些工件表面粗糙度比較大要多刷點也只有檢驗人員感覺才能知道，兩個人共同作業需要溝通配合，工作效率較低。而且碰到空間狹小的部位，兩個人也無法進入，所以刷涂耦合劑的工作一直是工業探傷工作中長期困擾人們的工作。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明人經過潛心研究和長期的摸索，取得了重大突破，研發出了一種自帶耦合劑的自耦合型超聲波探頭。該種自耦合型超聲波探頭用于探傷檢驗時無需專人刷涂耦合劑，工作人員在檢驗的過程中超聲波探頭自己就能流出耦合劑，既節省了人力和物力，同時也為檢驗人員可以集中精力連續的對一個工件進行探傷檢驗提供了非常大的支持。

因此，本發明的目的是提供一種自帶耦合劑的自耦合型超聲波探頭，該種超聲波探頭在對工件進行探傷檢驗時能夠自動流出耦合劑，省去了單獨刷涂耦合劑的作業流程，提高了超聲波探傷檢驗的工作效率，降低了檢驗作業成本。

為達到上述目的，本發明提供一種自耦合型超聲波探頭，其特征在于：它包括探頭本體和耦合劑箱體，所述耦合劑箱體具有容納耦合劑的內腔且開設有下端開口，所述探頭本體可上下運動地設置在所述內腔內且所述探頭本體的下部超出所述耦合劑箱體的下端開口；所述探頭本體和所述下端開口之間設有耦合劑流出口，所述探頭本體的外周側壁設有阻擋部，所述阻擋部抵緊在所述內腔的下底面并覆蓋所述耦合劑流出口；所述探頭本體與所述內腔的上頂面之間還連接有壓縮彈性件；所述耦合劑箱體上還設有與所述內腔相連通的耦合劑注入口。

較佳地，所述探頭本體上還固設有可沿所述內腔的側壁上下滑動的隔板，所述隔板將所述內腔上下分隔成上耦合劑腔和下耦合劑腔，所述耦合劑注入口與所述上耦合劑腔相連通，所述隔板上設有連通所述上耦合劑腔和所述下耦合劑腔的孔。在具體實施例中，隔板上的孔的數量為一個或者多個。孔的數量為多個時，多個孔的孔徑可以相同或者不同；多個孔沿均勻分布在所述隔板上，優選為沿同一圓周均勻間隔分布在所述隔板上。