[实用新型]双晶超声探伤探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及超声波探头，具体地指一种主要用于重轨探伤的双晶超声探伤探头。

背景技术

重轨轨腰厚度均在20mm以下，在轧制过程中，其断面尺寸小，金属收缩率大，应力也最为集中，所以极易产生夹杂、细微裂纹等缺陷，极可能引发断轨事故，因此重轨必须经过探伤才能出厂。但是，目前重轨轨腰的在线探伤主要是采用单晶探头，该探头晶片尺寸小，声束宽度窄，探头盲区大，尤其是对部分有一定倾斜角度的缺陷，反射微弱，底波下降不明显，易被忽略导致漏探。为确保轨腰探伤覆盖面全、减少盲区、避免漏探，必须使用灵敏度高、分辨能力强、信噪比好的探头。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种结构简单、灵敏度高、探测范围广的双晶超声探伤探头。

为实现上述目的，本实用新型所设计的双晶超声探伤探头，包括设有穿线孔的壳体，所述壳体内依次设有左延迟块、隔音板和右延迟块，所述左延迟块和右延迟块的一面为探测面，另一面上分别设置有发射晶片和接收晶片，所述发射晶片和接收晶片分别通过焊电极线与匹配元件并联，所述匹配元件通过焊电极线与接线柱并联，所述接线柱上设置有引线，所述引线通过穿线孔延伸至壳体外。

进一步地，所述左延迟块和右延迟块与发射晶片和接收晶片的接触面为斜面。这样，可以易于发现轨腰内部带一定倾斜角度的细小裂纹，较好的避免重轨轨腰漏探现象。 

进一步地，所述探测面上设置有保护膜。这样，可以保护探头，增加探头的耐磨性，从而延长探头的使用寿命。

进一步地，所述壳体内填充有吸收块。这样，可以对发射晶片和接收晶片起阻尼作用，使发射晶片和接收晶片起振后尽快停下来，从而使脉冲宽度变小，分辨力提高，此外，还可以吸收发射晶片和接收晶片背面的杂波，提高信噪比。

进一步地，所述发射晶片和接收晶片之间的夹角为168°。

进一步地，所述匹配元件为二极管、三极管或导线。

进一步地，所述隔音板3外面设置有黄铜箔包裹层。这样，可以更好地防止发射声束与反射声束的相互干扰和阻塞，有效减少杂波。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：所设计的双晶超声探伤探头在探测重轨轨腰时安全可靠、经济实用，并适应显，往往的在线同的专利文献具有灵敏度高、杂波少、盲区小等优点，而且易于发现重轨轨腰内部带一定倾斜角度的细小裂纹缺陷，较好的避免了重轨轨腰漏探现象。 

附图说明

图1为一种双晶超声探伤探头的结构示意图。

图2为图1所示双晶超声探伤探头的工作位置示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

图中所示的双晶超声探伤探头，包括设有穿线孔10的壳体1，壳体1由铝合金制成。壳体1内依次设有左延迟块2、隔音板3和右延迟块4，左延迟块2和右延迟块4的材质均为有机玻璃，隔音板3选用1mm厚软木板，外面设置有0．1mm厚度的黄铜箔包裹层，用来防止发射声束与反射声束的相互干扰和阻塞，有效减少杂波，从而使双晶探头盲区大为减少。左延迟块2和右延迟块4的一面为探测面，另一面上分别设置有发射晶片5和接收晶片6，发射晶片5用于发射超声波，超声波经过左延迟块2在工件中传播，遇到缺陷就发生反射，当反射波经右延迟块4返回至接收晶片6，相对于单晶探头而言，双晶探头的发射灵敏度和接收灵敏度都更高，发射晶片5和接收晶片6之间的夹角为168°，发射晶片5和接收晶片6为正方形晶片、尺寸为15mm×15mm、厚度为2mm，材料为锆钛酸铅。发射晶片5和接收晶片6分别通过焊电极线7与匹配元件8并联，匹配元件8为二极管、三极管或导线。匹配元件8通过焊电极线7与接线柱9并联，接线柱9上设置有引线11，引线11通过穿线孔10延伸至壳体1外。左延迟块2和右延迟块4与发射晶片5和接收晶片6的接触面可以设计成斜面，这样更易于发现轨腰内部带一定倾斜角度的细小裂纹，较好的避免重轨轨腰漏探现象。探测面上还可以设置保护膜12，保护膜12的材料为聚胺脂软性材料可以保护探头，增加探头的耐磨性，从而延长探头的使用寿命。壳体1内还可以填充吸收块13，吸收块13用环氧树脂加钨粉制作而成，并紧贴压发射晶片5和接收晶片6，可以对发射晶片5和接收晶片6起阻尼作用，使发射晶片5和接收晶片6起振后尽快停下来，从而使脉冲宽度变小，分辨力提高，此外，还可以吸收发射晶片5和接收晶片6背面的杂波，提高信噪比。

本实用新型的双晶超声探伤探头在使用时，将六个同样的双晶超声探伤探头14每三个一组分装在两块探头安装板15中，每两个双晶超声探伤探头14高度差为10mm，水平差为45mm，采用这种布置方式，相邻两探头之间探测区域重叠度可达2mm，保证了较大的探测范围，避免漏探，又不影响探伤灵敏度。探头安装板15抵靠住重轨轨腰16，然后在探头安装板15上的进水槽17中通水进行耦合，通过重轨在生产线上的流动来完成整段钢轨的在线探伤。