[發(fā)明專利]用于超聲導波檢測的柔性探傷裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710690982.5
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107389799A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設計）人: 林榮;馬延鋆;溫宇立;馬宏偉
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: G01N29/24
• 分類號: G01N29/24
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 李君

技術領域

本發(fā)明涉及一種探測裝置，尤其是一種用于超聲導波檢測的柔性探傷裝置，屬于無損檢測技術領域。

背景技術

超聲導波檢測(或超聲導波探傷)是無損檢測領域的熱點技術，主要應用于管道、桿件、鋼軌等細長型構件和板狀構件的無損檢測(或無損探傷)。與傳統超聲波相比，超聲導波檢測具有單次檢測距離長、檢測效率高、可同時檢測內外損傷等優(yōu)勢。

超聲導波在傳播過程中，遇到缺陷或損傷時，由于波阻抗的變化，將產生波的反射、透射和模態(tài)轉換。為了通過反射波信號或透射波信號來判別被檢測構件中的缺陷或損傷信息，需要通過使用特定設計的換能裝置(即探頭)來激發(fā)或接收所需模態(tài)的超聲導波。

常用的超聲導波換能裝置，包括壓電式、電磁式、空氣耦合式、脈沖激光式等，由于成本及信號質量等原因，當前壓電式和電磁式換能裝置使用較廣泛。為了在被檢測構件中激發(fā)出超聲導波，對于壓電式換能裝置，需要使壓電晶片通過一定的方式與被檢測構件接觸，對于電磁式換能裝置，需要使電磁線圈與被檢測構件相互靠近或接觸。激發(fā)出理想的超聲導波并準確地接收，是進行準確、有效檢測的前提。因而換能裝置是超聲導波無損檢測中的核心部分。

中國發(fā)明專利公開號為CN102175773A的“一種用于海洋管道超聲導波檢測的探頭系統及其設計方法”使用了內部容設氣囊的模塊化探頭并通過連接軸連接探頭模塊，使探頭系統具有一定柔性。但該探頭系統存在造價較高、重量大、需要輔以較大壓力充氣使用導致戶外應用不便等缺點。

中國發(fā)明專利公開號為CN103899921A的“用于管道檢測的超聲導波探頭固定裝置”通過柔性環(huán)帶和快速拉緊鎖扣使探頭與被檢測構件耦合接觸，該裝置只能用于特定管徑管道的檢測。

中國發(fā)明專利公開號為CN104749258A的“用于管件檢測的超聲導波探頭陣列固定裝置”通過使用內置彈簧的擺桿裝置，實現了可適用于不同管徑的管道、徑向占用空間小、探頭與管件耦合良好等要求，但存在造價較高、重量較大導致戶外應用不便等缺點。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種用于超聲導波檢測的柔性探傷裝置，該裝置解決了現有超聲導波探頭陣列裝置重量大、剛度大以及部分探頭陣列裝置需要加壓而導致的攜帶、操作和戶外應用不便等缺點，同時大幅降低探頭陣列裝置的成本以便于推廣，具有輕便易攜帶、柔性易操作、使用時占用空間小的優(yōu)點，同時通過使用簡單的材料和結構降低成本，通過模塊化設計和組合提高適用性，可滿足不同構件、不同通道數、不同超聲導波模態(tài)的檢測需求。

本發(fā)明的目的可以通過采取如下技術方案達到：

用于超聲導波檢測的柔性探傷裝置，包括柔性彈力帶和多個探頭模塊，所述柔性彈力帶具有外表面、內表面和第一連接件，所述多個探頭模塊排布且固定連接在柔性彈力帶的內表面，所述第一連接件在檢測時將柔性彈力帶的兩端固定連接在一起。

進一步的，每個探頭模塊包括封裝體、換能元件、信號連接線和第二連接件，所述換能元件設置在封裝體頂部，所述信號連接線有兩條，其中一條信號連接線具有第一接線端子，另一條信號連接線具有第二接線端子，第一接線端子和第二接線端子可相互連接，兩條信號連接線在封裝體內部短接，并與換能元件連接，所述第二連接件設置在封裝體底部，并與柔性彈力帶的內表面固定連接。

進一步的，所述多個探頭模塊用于單通道檢測時，任意兩個相鄰的探頭模塊之間通過第一接線端子和第二接線端子連接，且第一個探頭模塊的第一接線端子和最后一個探頭模塊的第二接線端子分別與外部設備連接。

進一步的，所述多個探頭模塊用于多通道檢測，且每個通道有至少兩個探頭模塊時，各個通道內部的任意兩個相鄰的探頭模塊之間通過第一接線端子和第二接線端子連接，且各個通道內部的第一個探頭模塊的第一接線端子和最后一個探頭模塊的第二接線端子分別與外部設備連接。

進一步的，所述多個探頭模塊用于多通道檢測，且每個通道只有一個探頭模塊時，各個探頭模塊分別通過第一接線端子和第二接線端子與外部設備連接。

進一步的，所述柔性彈力帶的外表面和內表面為可與魔術貼粘合的表面，所述柔性彈力帶的第一連接件和探頭模塊的第二連接件均采用魔術貼，所述第一連接件在檢測時與柔性彈力帶的外表面或內表面粘合，所述第二連接件與柔性彈力帶的內表面粘合。

進一步的，所述封裝體內部具有可吸聲的填充物。

進一步的，所述換能元件上具有保護層。

進一步的，所述柔性彈力帶的內表面設有刻度或標記。

進一步的，所述探頭模塊的數量與排布方式根據超聲導波模態(tài)的波結構確定。