一種內燃機連杆超聲波檢測專用探頭的製作方法
2023-09-21 04:45:15
專利名稱：一種內燃機連杆超聲波檢測專用探頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及超聲波檢測設備領域，具體為一種內燃機連杆超聲波檢測 專用探頭。
(二)
背景技術：
內燃機連杆是一個連接曲軸與汽缸的受動荷載部件，連杆的大頭孔套在曲 軸的連杆軸頸上，連杆的小頭孔套在汽缸內活塞銷上。當汽缸內的燃料燃燒產 生爆炸推力，推動活塞在汽缸內作上下往復的直線運動時，連杆把活塞壓力傳 遞給曲軸，帶動曲軸轉動，因引連杆起到推動曲軸運轉的功能。當曲軸高速運 轉時，連杆受到高頻的交變的拉力與壓力作用，其應力集中在連杆的桿身部位， 若連杆斷裂會嚴重影響內燃機的安全運行導致事故的發生。目前，對內燃機連
杆的檢測主要是超聲波檢測方法，常用探頭包括商品縱波直探頭和Kl、 K2橫
波斜探頭，在檢測連杆這種幾何形狀複雜的內燃機零件存在一定的困難連杆
的大頭、小頭和桿身部分為鍛造毛坯件，超聲波在連杆毛坯件上的檢測聲能損
失大，連杆表面為非平面，給入射超聲束的表面耦合帶來極大的困難；而商品
縱波直探頭和Kl、 K2橫波斜探頭均是單接線柱連接方式，其內部的壓電晶片
不同的扇區肩負著接收和發射超聲波，所以入射波在探測器不會出現交點，超 聲波的能量較弱，對探頭表面的修正可以使入射超聲束耦合，但改變了入射超 聲束的折射，給缺陷定量帶來很大的困難。
(三) 發明內容
針對上述問題，本實用新型提供了一種內燃機連杆超聲波檢測專用探頭， 能有效地解決因內燃機連杆本身材質問題、桿身工字形截面特性引起的超聲波 檢測時的表面耦合問題以及連杆內缺陷難以定量的困難。
其技術方案是這樣的其包括金屬外殼、接線柱、吸聲材料、壓電晶片、 延遲塊，其特徵在於所述延遲塊包括左延遲塊、右延遲塊，所述左延遲塊、 右延遲塊之間用連接筋連接，所述壓電晶片分別裝於所述左延遲塊、右延遲塊的頂部，所述接線柱包括信號發射接線柱和信號接收接線柱，所述的接線柱分 別與兩側的壓電晶片連接。
本實用新型的上述結構中,雙接線柱、雙壓電晶片以及吸聲材料的設置， 可以將發射和接收超聲束由不同的壓電晶片完成，入射超聲束在工件內相交， 超聲波的能量較強，這樣可以保證探測效果，由於入射超聲束可以相交，這樣 為了使探頭的端部與待側工件表面耦合而對探頭端部進行修磨，不會影響到檢 測效果。
圖1為本實用新型的剖面結構示意圖； 圖2為圖1的左視圖。
具體實施方式
見圖1、圖2，本實用新型包括金屬外殼1、信號發射接線柱2a和信號接收 接線柱2b、吸聲材料3、左壓電晶片4a、右壓電晶片4b、左延遲塊5a、右延遲 塊5b，左延遲塊5a、右延遲塊5b之間用連接筋7連接,壓電晶片4a、 4b分別 裝於左延遲塊5a、右延遲塊5b的頂部，信號發射接線柱2a和信號接收接線柱 2b分別與壓電晶片4a、 4b連接，吸收材料3成份主要為環氧樹脂和鉤粉。
在對內燃機連杆進行超聲檢測時，用高頻電纜將超聲檢測測試儀與探頭相 連接，在接通電源後，超聲波檢測儀中同步電路中的L一C電路產生高頻電振動， 通過高頻電纜線輸入到探頭4a、4b兩塊壓電晶片的正負級上，迫使壓電晶片4a、 4b作縱向縮短和橫向伸長形成，從而產生一個同頻的高頻機械振動，這個高頻 機械振動，藉助於耦合劑傳入連杆體內的過程中產生超聲波。吸收材料吸收超 聲波中的反面波，延遲塊5a、 5b起到延遲作用，把聲程延長,使超聲波束一接 到被檢測的連杆上就在遠場區內，消除了在近場區內超聲束產生的多個極大值 和極小值，減少對缺陷定量上的誤差，從而提高了連杆內各種缺陷定量的準確 性。當超聲束入射到連杆體內缺陷上，則被反射回來，由壓電晶片4a、 4b接收， 經過壓電晶片的可逆壓電效應，把接收到的機械振動轉換產生電振動通過導線 6a、 6b輸入到超聲波探傷儀內，再經過多級放大，最後以脈衝波的形式出現在 螢光屏上，檢測人員根據缺陷波位置可以確定缺陷深度，根據缺陷波的高度對缺陷大小進行定量，從而完成了超聲波對連杆的檢測任務。
在進行內燃機連杆超聲檢測時，連杆大頭與連杆小頭沿著順時針方向掃査， 桿身工字形上下翼板沿著翼板方向左右掃查，桿身工字形腹板沿著腹板長度方 向呈交叉形掃査。
權利要求1、一種內燃機連杆超聲波檢測專用探頭，其包括金屬外殼、接線柱、吸聲材料、壓電晶片、延遲塊，其特徵在於所述延遲塊包括左延遲塊、右延遲塊，所述左延遲塊、右延遲塊之間用連接筋連接，所述壓電晶片分別裝於所述左延遲塊、右延遲塊的頂部，所述接線柱包括信號發射接線柱和信號接收接線柱，所述的接線柱分別與兩側的壓電晶片連接。
專利摘要本實用新型為一種內燃機連杆超聲波檢測專用探頭。能有效地解決因內燃機連杆本身材質問題與桿身工字形截面特性引起的超聲波檢測時的表面耦合問題以及連杆內缺陷難以定量的困難。其包括金屬外殼、接線柱、吸聲材料、壓電晶片、延遲塊，其特徵在於所述延遲塊包括左延遲塊、右延遲塊，所述左延遲塊、右延遲塊之間用連接筋連接，所述壓電晶片分別裝於所述左延遲塊、右延遲塊的頂部，所述接線柱包括信號發射接線柱和信號接收接線柱，所述的接線柱分別與兩側的壓電晶片連接。
文檔編號G01N29/24GK201242538SQ20082003514
公開日2009年5月20日 申請日期2008年4月14日 優先權日2008年4月14日
發明者孫嶽宗, 繆慶芝, 繆洪生 申請人:孫嶽宗