多通道組合式超聲波探頭的製作方法
2023-10-17 20:34:04
專利名稱：多通道組合式超聲波探頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種超聲波探頭，是一種多通道組合式超聲波探頭。
背景技術：
隨著《350Km/h客運專線60Kg/m鋼軌暫行技術條件》的實施，鐵道部門對鋼軌產品內部質量的要求越來越高，並對在線超聲波探傷提出了更高的要求，對被檢測鋼軌的軌腰橫截面積和參考人工缺陷作出了明確規定。其參考人工缺陷布局如圖1所示，在鋼軌1的軌腰高度方向間隔10mm有6個φ2mm的平底孔2。探傷要求超聲波探傷的面積要大於70％。
目前國內鋼軌軌腰超聲波探傷一般採用沿鋼軌縱向布置多個單一探頭，即對應每一個人工缺陷位置要有一個探頭，或採用大晶片多收多發探頭來確保探傷面積，這種方法具有以下缺點1、布置多個單一探頭在線探傷，多個探頭定位不準確，探傷精度低；2、採用大晶片多收多發探頭與鋼軌表面接觸面耦合不良、穩定性不強，並且多個通道之間數據信號易出現幹擾，造成探傷漏報、誤報多，達不到標準《350Km/h客運專線60Kg/m鋼軌暫行技術條件》的探傷要求；3、對安裝現場空間要求大，對機械裝置要求的數量多。上述缺點會造成探傷的準確性和可靠性變差。
實用新型內容針對60kg/m鋼軌軌腰的外形尺寸和100米長尺鋼軌探傷要求，本實用新型的目的在於提供一種新型的多通道超聲波探頭，採用這種探頭進行探傷可靠性好，能夠減少漏報率。
本實用新型採用如下技術方案多通道組合式超聲波探頭，包括外殼，在外殼內設置有線性排列的多個超聲波接收通道，在接收通道一側設置有一個超聲波發射通道，超聲波發射通道與接收通道之間有隔聲塊。
在所述的超聲波發射通道與接收通道之間的隔聲塊上可以複合有銅箔，該銅箔與接收通道的接收信號一極連接在一起共同接地。
根據60kg/m鋼軌軌腰探傷要求，所述的線性排列的超聲波接收通道較佳數量為2個至5個，一般即可滿足軌道軌腰探傷要求。
本實用新型的有益效果為(1)在一個探頭內排列了一個發射通道和多個接收通道，一個探頭探傷面可覆蓋60kg/m鋼軌軌腰的外形尺寸和100米長尺鋼軌的人工缺陷在軌腰高度方向上的範圍，只需兩個探頭交錯排列分別對應於基偶人工缺陷孔，則可滿足標準要求的探傷面積，為現場安裝留下更大的空間，對機械裝置要求的數量少，儀器與探頭之間不需留更多的線，方便了探傷操作。
(2)相對於單一探頭來說，因在探傷時能夠減少四個探頭，從而能夠使機械裝置更緊湊和更趨合理，能夠保證探頭與鋼軌表面接觸良好，提高了探傷的穩定性。
(3)採用一發多收通道布局結構，同多收多發探頭相比，避免了相互間數據信號的幹擾，增強儀器與探頭的一致性。特別是還在發射通道與接收通道之間增加了接地的銅箔，靈敏度餘量、解析度、信噪比相對提高。提高了探傷結果的準確性和可靠性，減少了漏報率，延長了使用壽命。
(4)採用一發多收結構，減少了成本，增加了效益。
總之，採用這種新型多通道組合式超聲波探頭能夠保證高速度高質量鋼軌的探傷要求，為列車的高速行駛提供了有力的安全屏障。
圖1為60kg/m鋼軌軌腰人工缺陷布置圖。
圖2為本實用新型的一種多通道組合式超聲波探頭平面布置圖。
圖3為採用圖2所示的多通道組合式超聲波探頭探傷方式示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和一個較佳實施例對本實用新型的多通道組合式超聲波探頭作進一步說明。
如圖2所示，在探頭外殼1內線性排列有由壓電晶片構成三個超聲波接收通道11、12、13，在三個超聲波接收通道11、12、13一側布置有一個由壓電晶片構成的超聲波發射通道14，形成一發三收多通道組合式超聲波探頭。由接收通道較長，可採用三個相互連接的壓電晶片構成。為了進一步減少多通道之間信號幹擾，在接收通道11、12、13與發射通道14之間的隔聲塊16上用膠粘有一層銅箔15，銅箔15與三個接收通道11、12、13的一極連接後接地。這種一收多發多通道組合式超聲波探頭，既具有多收多發探頭探傷面積大的優點，結構又緊湊且克服了多收多發通道的信號幹擾，增強了儀器與探頭的一致性，提高了儀器與探頭的綜合性能指標，且能夠降低成本。
使用時如圖3所示，根據標準中參考人工缺陷的布置特點，將6個人工缺陷2按奇偶數分為兩組，並根據軌腰的外形尺寸特點，使兩個探頭3、4交錯排列，就完全保證了標準中要求的探傷面積。同傳統方式相比，探頭數量減少了四個，從而使機械裝置更緊湊更趨合理，提高了穩定性；探傷重複率更高提高了探傷結果的準確性和可靠性，減少了漏報率，保證了高速度高質量鋼軌的探傷要求。為列車的高速行使提供了有力安全屏障。
權利要求1.一種多通道組合式超聲波探頭，包括外殼，其特徵在於在外殼內設置有線性排列的多個超聲波接收通道，在接收通道一側設置有一個超聲波發射通道，超聲波發射通道與接收通道之間有隔聲塊。
2.如權利要求1所述的多通道組合式超聲波探頭，其特徵在於在所述的超聲波發射通道與接收通道之間的隔聲塊上複合有銅箔，該銅箔與接收通道的接收信號一極連接在一起共同接地。
3.如權利要求1或2所述的多通道組合式超聲波探頭，其特徵在於所述的線性排列的超聲波接收通道數量為2個至5個。
專利摘要本實用新型公開了一種多通道組合式超聲波探頭，包括外殼，在外殼內設置有線性排列的多個超聲波接收通道，在接收通道一側設置有一個超聲波發射通道，超聲波發射通道與接收通道之間有隔聲塊。這種探頭結構緊湊、成本低、靈敏度高、穩定性好。
文檔編號G01N29/24GK2919248SQ20062001249
公開日2007年7月4日 申請日期2006年4月19日 優先權日2006年4月19日
發明者劉長青 申請人:劉長青