[发明专利]一种用于检测复合材料R区的超声探头

说明书

技术领域

本发明属于复合材料结构无损检测技术，涉及一种用于检测复合材料R区的超声探头。 

背景技术

随着复合材料等在航空、航天、民航、交通、建筑、电力等工业领域的广泛应用，基于复合材料等结构设计和结构制造的许多关键工程结构、复杂结构不断在工程上得到装机应用，由于结构设计或承载考虑，在这类结构的过渡区或者连接部位会形成各种各样的R区，这是无损检测时的难接近区，这些R区在复合材料等结构中起到非常重要的结构连接和载荷分配与承力作用，工程上，要求必须对结构R区进行无损检测。目前国际上主要采用超声方法解决复合材料等工程中R区的无损检测问题。为此，必须使入射声波能够有效地传播到R区，同时又能使入射声波在可能存在的缺陷周围形成足够的敏感反射和明确或者清晰的信号特征，保证超声探头在复合材料中没有表面检测盲区，而且扫查过程中，超声探头要与R区耦合良好。目前所采用的用于检测复合材料R区的超声探头参见图1，它由封盖1、插座2、外壳3、超声换能传感器4和延时块9组成。外壳3的形状为一个圆筒，在外壳3的上部有贯通外壳侧壁的插座安装孔，插座2固定在插座安装孔内；在外壳3的上端口封盖着上盖1，上盖1通过胶接或者螺纹与外壳3连接；在外壳3内安装有圆柱形的超声换能传感器4，其外径与外壳3的内径间隙配合，超声换能传感器4的引线与插座2的接线端子焊接；在外壳3的下部有带有外螺纹的环形凸台3a，延时块9封盖住外壳3的下端口，延时块9与外壳3通过胶接或者螺纹连接。延时块9与被检测复合材料零件R区表面刚性接触，由于复合材料及R区表面凹凸不平，这种刚性接触，很难保证延时块9表面与复合材料及R区表面形成良好稳定的声学耦合，因此，这种刚性耦合效果差。检测人员手持超声探头检测时，难以实现超声探头的延时块9表面与被检测复合材料及R区表面的良好声学耦合，从而难以保证超声探头在被检测复合材料及R区内形成稳定的超声检测信号，严重影响检测效果，容易导致漏检和误判。 

发明内容

本发明的目的是：提出一种用于检测复合材料R区的超声探头，以便保证超声探头在扫查过程中与被检测复合材料R区表面形成稳定的声波耦合，进而保证形成稳定的超声检测信号，提高检测效果，避免漏检和误判。 

本发明的技术方案是：用于检测复合材料R区的超声探头，包括由封盖1、插座2、外壳3和超声换能传感器4组成的探头主体，外壳3的形状为一个圆筒，在外壳3的上部有贯通外壳侧壁的插座安装孔，插座2固定在插座安装孔内；在外壳3的上端口封盖着上盖1，上盖1通过胶接或者螺纹与外壳3连接；在外壳3内安装有圆柱形的超声换能传感器4，其外径与外壳3的内径间隙配合，超声换能传感器4的引线与插座2的接线端子焊接；在外壳3的下部有带有外螺纹的环形凸台3a；其特征在于： 

(1)在外壳3的下端面上有一个外径小于外壳3外径的、向下凸出外壳3下端面的环形螺套3b，环形螺套3b的内径与外壳3的内径相等，超声换能传感器4的下端面与环形螺套3b的下端口齐平； 

(2)有一个有密封圈5、水囊6和水囊套7组成的耦合体；水囊6是一个空心构件，水囊6有上段的圆柱段和下段的圆锥段连接形成，在上段的圆柱段内有内螺纹，该内螺纹拧在外壳3下端面的环形螺套3b上，密封圈5位于环形螺套3b的下端面与水囊6的圆柱段内螺纹根部的台阶端面之间，水囊6圆锥段的锥尖部分为封闭球面，在水囊6的内腔中充满液体，水囊套7是一个圆锥形的硅橡胶套，水囊套7的内腔形状与水囊6圆锥段的形状相配合，水囊套7套在水囊6圆锥段的外面。 

本发明的优点是：能保证超声探头在扫查过程中与被检测复合材料R区表面形成稳定的声波耦合，进而保证形成稳定的超声检测信号，提高了检测效果，避免了漏检和误判。 

附图说明

图1是目前一种用于检测复合材料R区的超声探头的结构示意图。 

图2是本发明的结构示意图。 

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。参见图2，用于检测复合材料R区的超声探头，包括由封盖1、插座2、外壳3和超声换能传感器4组成的探头主体，外壳3的形状为一个圆筒，在外壳3的上部有贯通外壳侧壁的插座安装孔，插座2固定在插座安装孔内；在外壳3的上端口封盖着上盖1，上盖1通过胶 接或者螺纹与外壳3连接；在外壳3内安装有圆柱形的超声换能传感器4，其外径与外壳3的内径间隙配合，超声换能传感器4的引线与插座2的接线端子焊接；在外壳3的下部有带有外螺纹的环形凸台3a；其特征在于：