一種聲發射檢測設備探頭的通用固定裝置的製作方法

2023-05-29 02:28:41 1

專利名稱：一種聲發射檢測設備探頭的通用固定裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及聲發射探測設備探頭的固定裝置，具體而言，涉及一種用於固定該探頭的通用固定裝置。
背景技術：
材料中局域源快速釋放能量產生瞬態彈性波的現象稱為聲發射(Acoustic Emission，簡稱AE)。聲發射是一種常見的物理現象，各種材料聲發射信號的頻率範圍很寬， 從幾Hz的次聲頻、20Hz 20KHz的聲頻到數MHz的超聲頻；聲發射信號幅度的變化範圍也很大，從IOm的微觀位錯運動到Im量級的地震波。如果聲發射釋放的應變能足夠大，就可產生人耳聽得見的聲音。大多數材料變形和斷裂時有聲發射發生，但許多材料的聲發射信號強度很弱，人耳不能直接聽見，需要藉助靈敏的電子儀器才能檢測出來。用儀器探測、記錄、 分析聲發射信號和利用聲發射信號推斷聲發射源的技術稱為聲發射技術，人們將聲發射設備形象地稱為材料的聽診器。在利用聲發射探頭進行檢測的過程中，由於實際工況的複雜性，很多情況下聲發射探頭常常需要花費相當的時間和精力才能有效地固定，且不同高度、不同直徑的探頭往往需要配備多種的對應固定裝置，這就使得現場檢驗人員不得不攜帶多種固定裝置從而帶來很多不便。例如，現有的一些探頭固定裝置多採用磁性固定，僅能方便地應用於檢測鐵磁性材料的待測物；現有的探頭固定裝置往往只適用於一種直徑的探頭，對於不同直徑的探頭要麼無法固定，要麼無法實現穩固的固定；現有的探頭固定裝置往往只適用於固定一種具體高度的探頭，無法對高度差別較大的多個探頭都實現穩固的固定；由於現場檢驗中往往涉及多個探頭，不同探頭與對應的固定裝置之間有時會出現鬆動，當發生鬆動使探頭與待測物之間的耦合力過小時，往往從外觀上無法確定鬆動的發生。因此，有必要提供一種在多種工況下都能實現快速、可靠地固定的探頭通用固定裝置。

發明內容
本發明的目的在於提供一種用於固定聲發射探頭的通用固定裝置，可以對不同高度和直徑的聲發射探頭都能實現快速、可靠地固定，且只需配一種探頭壓帽減少了需要攜帶的探頭固定裝置的數量而使得攜帶方便。本發明是這樣實現的一種聲發射檢測設備探頭的通用固定裝置，其包括主體、高度調節推桿，推桿壓帽連接件以及可更換式探頭壓帽，其特徵在於，所述主體，其從主視圖方向看為左右對稱的「幾」字型結構，該「幾」字型結構的頂部為所述主體的蓋部，所述主體的蓋部上設置有具有內螺紋的孔，該「幾」字型結構的側部為所述主體的框體，該「幾」字型結構的底部為所述主體的底部，所述主體的底部用於固定在待測物表面上，所述推桿壓帽連接件以及所述可更換式探頭壓帽位於該「幾」字型結構的腔體內；
所述可更換式探頭壓帽，具有位於其側部的外螺紋和位於其底部的的凹進的探頭壓接面，該探頭壓接面的直徑與探頭的直徑相配合，並且該探頭壓接面上設置有用於檢測所述探頭壓接面對於所述探頭的壓力的壓敏傳感器；高度調節推桿，其包括具有與所述蓋部上的孔的內螺紋相配合的外螺紋的推桿主體，其還包括位於所述高度調節推桿的底部的推桿底端，其中所述推桿底端的直徑大於所述推桿主體的直徑；所述高度調節推桿通過調節穿過所述蓋部上的孔進入到所述主體的所述「幾」字型結構的所述高度調節推桿O)的長度來控制所述探頭壓接面Gl)與待測物表面的距離以配合不同高度的所述探頭；推桿壓帽連接件，設置在所述高度調節推桿與所述可更換式探頭壓帽之間並用於將兩者連接起來，其包括上筒體連接件和下連接件，且上筒體連接件為非貫通的筒體，其頂端具有開口，所述推桿底端伸入在所述上筒體連接件內部的筒體內，所述開口的直徑小於所述上筒體連接件內部的筒體的直徑和所述推桿底端的直徑以防止所述推桿底端從所述上筒體連接件的筒體中脫出，在所述推桿底端與所述上筒體連接件內部的筒體的底部之間設置有彈簧，所述高度調節推桿施加的力通過彈簧穩定地傳導到可更換式探頭壓帽並最終傳導到探頭上，所述下連接件具有內螺紋以與所述可更換式探頭壓帽的外螺紋相旋接使所述可更換式探頭壓帽能夠固定到所述推桿壓帽連接件上；並且，其中，能夠根據探頭的直徑更換所述探頭壓接面的直徑不同的可更換式探頭壓帽。其中，進一步包括壓力顯示單元，用於將所述壓敏傳感器檢測到的壓力信號顯示出來供檢驗人員實時了解所述探頭的固定情況。其中，所述探頭壓接面與待測物表面的可調距離範圍為8mm-40mm，以適合 8mm-40mm高度範圍內的探頭。其中，該所述主體的底部採用磁性材料製成，所述主體的底部具備凹槽，所述凹槽既能夠方便地使磁鐵條放入和取下，也能夠在不採用磁鐵條固定時採用緊箍件(例如緊箍繩、緊箍帶、緊箍環等)穿過該凹槽對所述主體進行固定。其中的探頭為聲發射探頭，用於檢測待測物內的聲發射信號，並將測得的聲發射信號通過與所述探頭連接的數據線傳送到探頭固定裝置外的聲發射信號處理設備；本發明具有以下有益效果(1)本發明的裝置結構簡單、緊湊，方便攜帶；通用性強，可針對不同高度和直徑的探頭進行固定；操作方便，便於更換探頭壓帽；(2)通過安設壓力顯示單元提供實時監控，解決了在現場檢驗中探頭固定出現鬆動，而檢驗人員無法獲知最終導致所測數據不準確的問題；(3)彈簧提供穩定的壓力，而使得即使固定裝置本身出現微小的鬆動也不會導致探頭受到的固定力產生過大的變化而最終導致探頭與待測物之間的耦合力過小。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。圖1為本發明的帶有中性線的主視圖；圖2為本發明的俯視具體實施例方式在附圖1-2中，各附圖標記與各部件名稱的對應關係是主體(1)、高度調節推桿
(2)，推桿壓帽連接件(3)、可更換式探頭壓帽(4)、探頭(5)、蓋部(11)、框體(12)、主體(1) 的底部(⑶、孔(14)、探頭壓接面(41)、壓敏傳感器(42)、推桿主體(21)、推桿底端(22), 上筒體連接件(31)、下連接件(32)、彈簧(33)、開口(34)、凹槽(131)；在圖1-2中，該通用固定裝置包括主體(1)、高度調節推桿0)，推桿壓帽連接件
(3)以及可更換式探頭壓帽G)，其中，所述主體(1)，其從主視圖方向看為左右對稱的「幾」字型結構，該「幾」字型結構的頂部為所述主體(1)的蓋部(11)，所述主體(1)的蓋部(11)上設置有具有內螺紋的孔 (14)，該「幾」字型結構的側部為所述主體(1)的框體(12)，該「幾」字型結構的底部為所述主體(1)的底部(13)，所述主體(1)的底部(1 用於固定在待測物表面上，所述推桿壓帽連接件(3)以及所述可更換式探頭壓帽(4)位於該「幾」字型結構的腔體內；所述可更換式探頭壓帽G)，具有位於其側部的外螺紋和位於其底部的的凹進的探頭壓接面(41)，該探頭壓接面的直徑與探頭( 的直徑相配合用以提供壓力將探頭 (5)壓接到所述待測物的表面上，並且該探頭壓接面Gl)上設置有用於檢測所述探頭壓接面對於所述探頭(5)的壓力的壓敏傳感器G2)；所述高度調節推桿O)，其包括具有與所述蓋部(11)上的所述孔(14)的內螺紋相配合的外螺紋的推桿主體(21)和位於所述高度調節推桿O)的底部的推桿底端(22)， 其中所述推桿底端0 的直徑大於所述推桿主體的直徑；所述高度調節推桿(2)通過調節穿過所述孔(14)進入到所述主體(1)的所述「幾」字型結構的腔體內的高度調節推桿O)的長度控制所述探頭壓接面Gl)與待測物表面的高度來配合不同高度的所述探頭 (5)；所述推桿壓帽連接件( ，設置在所述高度調節推桿( 與所述可更換式探頭壓帽(4)之間而將上述兩者連接起來，其包括上筒體連接件(31)和下連接件(32)，且所述上筒體連接件(31)為非貫通的筒體，其頂端具有開口(33)，所述推桿底端0 伸入到所述上筒體連接件(31)內部的腔體內，所述開口(3 的直徑小於所述上筒體連接件內部的腔體的直徑和所述推桿底端0 的直徑以防止所述推桿底端0 從所述上筒體連接件(31) 內部的腔體中脫出，在所述推桿底端0 與所述上筒體連接件(31)內部腔體的底部之間設置有彈簧(33)，所述高度調節推桿( 施加的力通過彈簧(3 依次通過所述上筒體連接件(31)內部腔體的底部和所述可更換式探頭壓帽穩定地傳導到所述探頭( 上，所述下連接件(3 具有內螺紋以與所述可更換式探頭壓帽的外螺紋相旋接以使得所述可更換式探頭壓帽固定到所述推桿壓帽連接件( 上；並且，其中，能夠根據不同探頭的直徑更換所述探頭壓接面Gl)的直徑不同的可更換式探頭壓帽G)，以配合固定不同直徑的探頭。進一步包括壓力顯示單元，用於將所述壓敏傳感器檢測到的壓力信號顯示出來供檢驗人員實時了解所述探頭(5)的固定情況。所述探頭壓接面與待測物表面的可調距離範圍為8mm-40mm，以適合 8mm-40mm高度範圍內的探頭。
所述主體⑴的底部(13)採用磁性材料製成，所述主體⑴的底部(13)具備凹槽(131)。所述凹槽的作用為，當檢測磁性待測物時，所述凹槽能夠方便地使磁鐵條放入和取下，放入磁條後，增強的磁力將所述主體底部(1 保持在待測物表面上；當待測物為非磁性材料時，採用緊箍件穿過該凹槽的方式對所述主體(1)進行固定。該固定裝置的結構決定了在通過旋進高度調節推桿(2)對探頭(5)進行固定時， 可以根據所述壓敏傳感器所測得的數值調節所述高度調節推桿的旋進，以提供足夠大的力使所述探頭( 壓接在待測物表面上。需要注意的是，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。例如，雖然圖中未示出壓力顯示單元，但該壓力顯示單元並非一定為所述通用固定裝置某一位置處的一個部件，其也可以作為一個從該通用固定裝置獨立出來的裝置而與該固定裝置一起配合使用；還可以採用公知技術中的有線或無線的技術方式將所述壓敏傳感器所測得的信號實時傳導給該壓力顯示單元；還可以將該壓力顯示單元結合到聲發射信號處理設備中去以使得檢驗人員在觀察聲發射信號的同時可以獲知各個探頭的固定狀態是否穩定。
權利要求
1.一種聲發射檢測設備探頭的通用固定裝置，其包括主體(1)、高度調節推桿O)，推桿壓帽連接件(3)以及可更換式探頭壓帽G)，其特徵在於所述主體(1)，其從主視圖方向看為左右對稱的「幾」字型結構，該「幾」字型結構的頂部為所述主體(1)的蓋部(11)，所述主體(1)的蓋部(11)上設置有具有內螺紋的孔(14)， 該「幾」字型結構的側部為所述主體(1)的框體(12)，該「幾」字型結構的底部為所述主體 (1)的底部(13)，所述主體(1)的底部(1 用於固定在待測物表面上，所述推桿壓帽連接件(3)以及所述可更換式探頭壓帽(4)位於該「幾」字型結構的腔體內；所述可更換式探頭壓帽G)，具有位於其側部的外螺紋和位於其底部的的凹進的探頭壓接面(41)，該探頭壓接面的直徑與探頭( 的直徑相配合用以提供壓力將探頭(5) 壓接到待測物表面上，並且該探頭壓接面Gl)上設置有用於檢測所述探頭壓接面對於所述探頭(5)的壓力的壓敏傳感器G2)；所述高度調節推桿O)，其包括具有與所述蓋部(11)上的所述孔(14)的內螺紋相配合的外螺紋的推桿主體(21)，其還包括位於所述高度調節推桿O)的底部的推桿底端(22)， 其中所述推桿底端0 的直徑大於所述推桿主體的直徑；所述高度調節推桿(2)通過調節穿過所述孔(14)進入到所述主體(1)的所述「幾」字型結構的腔體內的所述高度調節推桿的長度來控制所述探頭壓接面Gl)與待測物表面的距離以配合不同高度的所述探頭(5)；所述推桿壓帽連接件(3)，設置在所述高度調節推桿( 與所述可更換式探頭壓帽(4) 之間而用於將上述兩者連接起來，其包括上筒體連接件(31)和下連接件(32)，且所述上筒體連接件(31)為非貫通的筒體，其頂端具有開口(33)，所述推桿底端0 伸入到所述上筒體連接件(31)內部的筒體內，所述開口(33)的直徑小於所述上筒體連接件內部的筒體的直徑和所述推桿底端0 的直徑以防止所述推桿底端0 從所述上筒體連接件(31)的內部筒體中脫出，在所述推桿底端0 與所述上筒體連接件(31)內部筒體的底部之間設置有彈簧(33)，所述高度調節推桿( 施加的力通過彈簧(3 依次通過所述上筒體連接件 (31)內部筒體的底部與所述可更換式探頭壓帽(4)穩定地傳導到所述探頭( 上，所述下連接件(3 具有內螺紋以與所述可更換式探頭壓帽的外螺紋相旋接以使得所述可更換式探頭壓帽(4)能夠固定到所述推桿壓帽連接件( 上；並且，其中，能夠根據不同探頭(5)的直徑更換所述探頭壓接面Gl)的直徑不同的可更換式探頭壓帽(4)。
2.根據權利要求1所述的聲發射檢測設備探頭的通用固定裝置，其特徵在於，進一步包括壓力顯示單元，用於將所述壓敏傳感器檢測到的壓力信號顯示出來供檢驗人員實時了解所述探頭(5)的固定情況。
3.根據權利要求1所述的聲發射檢測設備探頭的通用固定裝置，其特徵在於，所述探頭壓接面Gl)與待測物表面的可調距離範圍為8mm-40mm，以適合8mm-40mm高度範圍內的探頭。
4.根據權利要求1所述的聲發射檢測設備探頭的通用固定裝置，其特徵在於，所述主體(1)的底部(1 採用磁性材料製成，所述主體(1)的底部(1 具備凹槽(131)；當檢測磁性待測物時，所述凹槽(131)能夠方便地使磁鐵條放入和取下，放入磁鐵條後，增強的磁力將所述主體底部(1 保持在待測物表面上；當待測物為非磁性材料時，採用緊箍件穿過該凹槽的方式對所述主體(1)進行固定。
全文摘要
本發明涉及聲發射探測設備探頭的通用固定裝置，具體而言，涉及一種用於固定該探頭的通用固定裝置。其包括主體、高度調節推桿，推桿壓帽連接件以及可更換式探頭壓帽，其中，能夠根據探頭的直徑更換探頭壓接面的直徑不同的可更換式探頭壓帽，其還可以進一步包括壓力顯示單元，用於將所述壓敏傳感器檢測到的壓力信號顯示出來供檢驗人員實時了解所述探頭的固定情況。本發明的裝置結構簡單、緊湊，方便攜帶；通用性強，可針對不同高度和直徑的探頭進行固定；操作方便，便於更換探頭壓帽；本發明中的彈簧提供穩定的壓力使得即使固定裝置本身出現微小的鬆動也不會導致探頭受到的固定力產生過大的變化而最終導致探頭與待測物之間的耦合力過小。
文檔編號G01D11/16GK102253124SQ20111010050
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月21日 優先權日2011年4月21日
發明者張崢, 李麗菲 申請人:北京航空航天大學