[實用新型]一種空心軸超聲探傷裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420016428.0
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN203643400U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫振國;鄒誠;張文增;陳強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/24;G01N29/265
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

1.一種空心軸超聲探傷裝置，其特征在于：包括超聲波探頭（1）、超聲波收發(fā)單元（2）、控制器（3）和探頭移動單元（4）；所述超聲波探頭（1）在空心軸（9）的內(nèi)部沿軸向移動，所述超聲波探頭（1）包括至少一個沿軸向順序連接的超聲波晶片組（10）和至少一個導(dǎo)聲單元（12），每個超聲波晶片組（10）包括至少一個呈柱狀或擬柱狀并且環(huán)繞空心軸（9）的軸心線分布的超聲波振源晶片（11），超聲波振源晶片（11）與導(dǎo)聲單元（12）緊密接觸，導(dǎo)聲單元（12）與空心軸（9）的內(nèi)孔表面緊密接觸，所述導(dǎo)聲單元（12）由導(dǎo)聲楔塊（121）和耦合液（122）組成或完全由耦合液（122）組成；所述超聲波探頭（1）的兩端還固定安裝有防止耦合液（122）外漏的密封圈（13）；每個超聲波振源晶片（11）均與超聲波收發(fā)單元（2）連接，超聲波收發(fā)單元（2）與控制器（3）通過有線電纜連接或無線通信中的一種或多種的組合方式傳輸信號，超聲波收發(fā)單元（2）激發(fā)各個超聲波振源晶片（11）產(chǎn)生超聲波，同時超聲波收發(fā)單元（2）從各個超聲波振源晶片（11）接收超聲回波信號，超聲波收發(fā)單元（2）將超聲回波信號傳送給控制器（3）；探頭移動單元（4）與超聲波探頭（1）連接，同時也與控制器（3）連接，探頭移動單元（4）根據(jù)控制器（3）的控制指令帶動超聲波探頭（1）在空心軸（9）的內(nèi)部沿軸向移動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述空心軸超聲探傷裝置，其特征在于：所述超聲波振源晶片（11）在振動方向上的截面為矩形、梯形或三角形，平行于振動方向上的側(cè)剖面為平面、凸面或凹面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述空心軸超聲探傷裝置，其特征在于：所述超聲波探頭（1）上固定安裝有檢測超聲波探頭（1）繞軸心線偏轉(zhuǎn)角度的傾角傳感器（16），傾角傳感器（16）與控制器（3）通過有線電纜連接或無線通信的方式傳輸信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述空心軸超聲探傷裝置，其特征在于：所述空心軸超聲探傷裝置還包括耦合液循環(huán)泵（6），所述耦合液循環(huán)泵（6）通過液體管路與導(dǎo)聲單元（12）連接，耦合液循環(huán)泵（6）安裝在空心軸（9）外部或安裝在超聲波探頭（1）上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述空心軸超聲探傷裝置，其特征在于：所述空心軸超聲探傷裝置還包括顯示器（7）和用戶交互單元（8），顯示器（7）與控制器（3）通過有線電纜或無線通信的方式連接，用戶交互單元（8）采用鍵盤、鼠標(biāo)、按鈕開關(guān)和觸控屏幕中的一種或幾種的組合，用戶交互單元（8）與控制器（3）通過有線電纜連接或無線通信的方式傳輸信號。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一權(quán)利要求所述空心軸超聲探傷裝置，其特征在于：所述探頭移動單元（4）為推拉桿式結(jié)構(gòu)，包括推拉桿（411）、推進(jìn)動力裝置（412）和位移傳感器（5）；推拉桿（411）的一端與超聲波探頭（1）固定連接，另一端與推進(jìn)動力裝置（412）固定連接；推進(jìn)動力裝置（412）帶動推拉桿（411）沿軸向移動，超聲波探頭（1）在推拉桿（411）的帶動下在空心軸（9）內(nèi)部沿軸向移動；推進(jìn)動力裝置（412）與控制器（3）通過有線電纜連接或無線通信的方式傳輸信號；位移傳感器（5）與推拉桿（411）、推進(jìn)動力裝置（412）或超聲波探頭（1）相連接，測量探頭移動單元（4）的軸向位移量，并與控制器（3）通過有線電纜或無線通信的方式傳輸信號；所述位移傳感器（5）采用旋轉(zhuǎn)編碼器、拉線編碼器和加速度傳感器中的一種或多種的組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述空心軸超聲探傷裝置，其特征在于：所述推拉桿（411）采用長直光桿、柔性軟管、絲杠和多節(jié)連桿中的一種或幾種的組合，推進(jìn)動力裝置（412）采用油缸、氣缸或電動機(jī)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一權(quán)利要求所述空心軸超聲探傷裝置，其特征在于：所述探頭移動單元（4）為腱繩拉動式結(jié)構(gòu)，包括腱繩（421）、滑輪機(jī)構(gòu)（422）、拉繩動力裝置（423）和位移傳感器（5）；所述拉繩動力裝置（423）包括繞繩桶（424）和電機(jī)（425），腱繩（421）的一端與超聲波探頭（1）固定連接，另一端通過滑輪機(jī)構(gòu)（422）與繞繩桶（423）固定連接；電機(jī)（425）的輸出軸與繞繩桶（423）固定連接；位移傳感器（5）與腱繩（421）、滑輪機(jī)構(gòu)（422）或拉繩動力裝置（423）連接，測量探頭移動單元（4）的軸向位移量，并與控制器（3）通過有線電纜或無線通信的方式傳輸信號；所述位移傳感器（5）采用旋轉(zhuǎn)編碼器、拉線編碼器和加速度傳感器中的一種或多種的組合。

9.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一權(quán)利要求所述空心軸超聲探傷裝置，其特征在于：所述探頭移動單元（4）為高壓充氣式結(jié)構(gòu)，包括密封環(huán)（431）、進(jìn)氣閥（432）、排氣閥（433）、氣泵（434）、回收繩（435）和位移傳感器（5）；密封環(huán)（431）固定在空心軸（9）的一端，進(jìn)氣閥（432）的一端與氣泵（434）的出氣孔通過氣體管路連接，另一端與密封環(huán)（431）通過氣體管路連接，排氣閥（433）與密封環(huán)（431）之間通過氣體管路連接；回收繩（435）的一端與超聲波探頭（1）固定連接，另一端與密封環(huán)（431）固定連接；位移傳感器（5）與超聲波探頭（1）連接，測量超聲波探頭（1）的軸向位移量，并與控制器（3）通過有線電纜或無線通信的方式傳輸信號；所述位移傳感器（5）采用旋轉(zhuǎn)編碼器、拉線編碼器和加速度傳感器中的一種或多種的組合。