用於診斷超聲波探傷電、聲幹擾信號的探頭的製作方法
2023-04-22 20:08:01
專利名稱：用於診斷超聲波探傷電、聲幹擾信號的探頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋼管超聲波探傷儀器，尤其涉及用於快速診斷鋼管超聲波探傷電、聲幹擾信號的檢測探頭。
背景技術：
鋼管超聲波探傷一般可分為兩類，一類為接觸法手工探傷，另一類為自動探傷。自動探傷包括機械、電器裝置和多通道探傷儀，及多探頭配置。鋼管自動探傷一般採用水浸法，鋼管的水浸法需要鋼管與探頭作相對旋轉和移動，通過超聲波聲束在鋼管表面作螺旋掃描來實現。現有的鋼管自動探傷裝置為探頭旋轉式，探頭架本身為一個旋轉體，探頭架軸心與被檢管材軸心同心，探頭旋轉，管材直線前進，管材穿過探頭架，實現管材螺旋形掃查。探頭旋轉式設備的特點是探傷速度高、工作效率大，缺點是必需配備一套探頭與探傷儀之間的電信號耦合裝置，通常電耦合裝置有電容耦合和電刷耦合兩種。由於電信號耦合裝置會造成探傷靈敏度的損失，同時，該類探傷機組容易發生因探傷幹擾信號等引起的故障，造成探傷信噪比變差，導致探傷過程的管料誤報和漏檢。因此，快速判定、消除幹擾信號顯得尤為重要。但是由於在自動探傷過程中所發生的幹擾信號較為複雜，一時很難判定出是那種因素引起的幹擾，因此，給快速排除探傷系統故障增加了難度。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種用於診斷超聲波探傷電、聲幹擾信號的探頭。該探頭能快速診斷出幹擾信號是來源於儀器內部電幹擾，還是儀器外部的聲波幹擾，從而大大縮短了故障的排除時間，降低了探傷機組檢修成本。
本實用新型是這樣實現的一種用於診斷超聲波探傷電、聲幹擾信號的探頭，包括探頭外殼、晶片、阻尼吸收塊、匹配線圈、接線、電極插頭，晶片置於阻尼吸收塊下方，其特徵是在晶片下方置有固體試塊，在固體試塊下部含有隔聲層。
上述的用於診斷超聲波探傷電、聲幹擾信號的探頭，所述隔聲層為一個密閉空間，隔聲層內充滿空氣。
上述的用於診斷超聲波探傷電、聲幹擾信號的探頭，所述固體試塊緊貼晶片的面為平面，該平面與隔聲層組成面平行。
上述的用於診斷超聲波探傷電、聲幹擾信號的探頭，所述固體試塊由有機玻璃或金屬製成。
本實用新型是採用在現有的超聲波探頭的基礎上，在探頭頭部增加固體試塊和隔聲層，使探頭晶片震動產生的超聲波直接在固體試塊中形成一組獨立的超聲波閉路傳播途徑，探頭被做成內插入式和外插入式。通過將內插入式檢測探頭安裝於旋轉體探頭架的探頭基座上或將外插入式檢測探頭直接插入探傷儀信號輸入埠，將探頭以外的其它聲波幹擾信號或水耦合幹擾信號排除在儀器系統測試之外，採用排除法判斷探傷過程中的幹擾信號源是來自儀器內部，還是儀器外部，這樣能夠快速診斷出幹擾信號的產生源，為設備檢修排除故障縮短了時間，降低了探傷機組檢修成本。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步描述。
圖1為內插入式檢測探頭；圖2為外插入式檢測探頭；圖3為檢測探頭的超聲波傳播示意圖；圖4為檢測探頭的超聲波脈衝反射波形示意圖。
圖中1外殼，2晶片，3阻尼吸收塊，4匹配線圈，5固體試塊，6接線，7電極插頭，8隔聲層，9探頭，10入射聲束，11反射聲束，12始波，13一次試塊底面反射波，14二次試塊底面反射波。
具體實施方式
參見圖1、圖2，一種用於診斷超聲波探傷電、聲幹擾信號的探頭，包括探頭外殼1、晶片2、阻尼吸收塊3、匹配線圈4、接線6、電極插頭7、固體試塊5、隔聲層8。晶片2置於阻尼吸收塊3下方，晶片2下方置有固體試塊5，在固體試塊5下部含有隔聲層8。隔聲層8為一個密閉空間，隔聲層8內充滿空氣。固體試塊5緊貼晶片2的面為平面，該平面與隔聲層8組成面平行，這樣探頭9發出的超聲波只能在固體試塊5內傳播。固體試塊5由有機玻璃或金屬製成，在本實施例中採用有機玻璃。探頭9分為內插入式探頭和外插入式探頭，可分別參見圖1和圖2。
參見圖3、圖4，超聲波探頭晶片2震動所產生的超聲波傳入有機玻璃試塊5後，超聲波波束會在有機玻璃試塊5中直接形成一個獨立的超聲波閉路傳播途徑，即入射聲束10和反射聲束11，並在探頭9始脈衝與試塊5底面之間產生一組超聲波脈衝反射波形，如分為始波12、一次試塊底面反射波13、二次試塊底面反射波14。由於超聲波聲束是在試塊5中傳播，因此，探頭9外面如果有水耦合或其它幹擾聲波信號就無法被探頭接收，這時，探傷系統顯示屏顯示的波形如圖4所示，是一個正常的無幹擾波形。如果探傷儀示波器所顯示的波形中有幹擾信號，就可以判斷為是儀器內部的電信號幹擾；如果探傷儀示波器所顯示的波形中沒有幹擾信號，而探傷中有幹擾信號，就可以判斷幹擾信號是儀器外部的探頭聲波幹擾。利用探頭9檢測出的這種波形變化，能夠快速診斷出自動探傷過程中幹擾信號的發生源，給檢修排除信號故障提供準確信息。
探頭的檢測步驟是當探傷過程中發現有信號幹擾，首先將外插入式探頭，參見圖2，直接插入探傷儀器的信號輸入端插座，判斷幹擾信號來自於儀器內部還是儀器外部；如果幹擾信號來自於儀器外部，再將內插入式探頭，參見圖1，插入旋轉體中的探頭插座中，判斷幹擾信號是來自於探頭外聲波幹擾還是探頭內部的電耦合幹擾。經過以上兩步檢測，能夠快速診斷出幹擾信號產生源。
本實用新型可應用於探頭旋轉形式的超聲波探傷機組中，能快速檢測出幹擾信號故障源，縮短檢修排除故障的時間，提高探傷機組的有效作業率。
權利要求1.一種用於診斷超聲波探傷電、聲幹擾信號的探頭，包括探頭外殼、晶片、阻尼吸收塊、匹配線圈、接線、電極插頭，晶片置於阻尼吸收塊下方，其特徵是在晶片下方置有固體試塊，在固體試塊下部含有隔聲層。
2.根據權利要求1所述的用於診斷超聲波探傷電、聲幹擾信號的探頭，其特徵是隔聲層為一個密閉空間，隔聲層內充滿空氣。
3.根據權利要求1或2所述的用於診斷超聲波探傷電、聲幹擾信號的探頭，其特徵是固體試塊緊貼晶片的面為平面，該平面與隔聲層組成面平行。
4.根據權利要求1或3所述的用於診斷超聲波探傷電、聲幹擾信號的探頭，其特徵是固體試塊由有機玻璃或金屬製成。
專利摘要本實用新型涉及鋼管超聲波探傷儀器。一種用於診斷超聲波探傷電、聲幹擾信號的探頭，包括探頭外殼、晶片、阻尼吸收塊、匹配線圈、接線、電極插頭，晶片置於阻尼吸收塊下方，其特徵是在晶片下方置有固體試塊，在固體試塊下部含有隔聲層。隔聲層為一個密閉空間，隔聲層內充滿空氣；固體試塊緊貼晶片的面為平面，該平面與隔聲層組成面平行；固體試塊由有機玻璃或金屬製成。本實用新型能快速診斷出幹擾信號是來源於儀器內部電幹擾，還是儀器外部的聲波幹擾，從而大大縮短了故障的排除時間，降低了探傷機組檢修成本。
文檔編號G01N29/22GK2718578SQ200420036938
公開日2005年8月17日 申請日期2004年6月29日 優先權日2004年6月29日
發明者陳杰 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司