[发明专利]局部液浸式相控阵线阵探头楔块

说明书

技术领域

本发明涉及一种相控阵线阵探头楔块，具体涉及一种局部液浸式相控阵线阵探头楔块，属于相控阵超声波无损检测领域。

背景技术

工业无损检测中利用超声波检测时，常常使用楔块来避免超声探头的磨损，尤其是用楔块来改变超声波声束对于被捡工件的入射角度，使超声入射声束与缺陷以最适合的角度发生作用，从而更好的发现、定位和定量缺陷。目前，相控阵超声使用的楔块都是一个整体，在探头横向受限的位置做扇形扫描时需要更换不同的squint角度，才能采集到所需要的扇扫数据。另外，目前的楔块耦合液都是直接在楔块上开槽，在使用中易导致耦合不良。

发明内容

本发明为解决现有相控阵超声使用的楔块都是一个整体，在探头横向受限的位置做扇形扫描时需要更换不同的角度，才能采集到所需要的扇扫数据的问题，进而提出局部液浸式相控阵线阵探头楔块。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括楔块下副、楔块上副、耦合剂充液盒和多个充液盒紧固螺丝，楔块下副上设有弧形凹面和斜面，楔块上副上设有第一斜面和第二斜面，楔块上副设置在楔块下副上的弧形凹面上，楔块下副设置在耦合剂充液盒内，耦合剂充液盒的外侧壁上设有多个充液盒紧固螺丝，且每个充液盒紧固螺丝的端部均穿过耦合剂充液盒的外侧壁与楔块下副接触，楔块下副的斜面上设有第一阻尼材料层，楔块上副的第一斜面上设有第二阻尼材料层，楔块上副的第二斜面上上开有四个相控阵探头接口，楔块上副的第二斜面上标有转动指针刻线，楔块下副与转动指针刻线相对应的一侧面上标有转动刻度，耦合剂充液盒上表面的前端开有两个充液盒入液口，耦合剂充液盒上表面的后端开有两个充液盒出液口，耦合剂充液盒内填充有耦合液。

本发明的有益效果是：本发明的楔块下副的第一阻尼材料层有效的防止了杂乱反射，本发明增加了相控阵线阵探头在活动受限的检测位置上的自由度，楔块下副不动，楔块上副少许转动即增大了扫描范围，使一维线阵探头得到近似二维矩阵探头的效果；本发明能够设定耦合液层的厚度，使超声耦合更稳定、更良好。本发明在不移动楔块下副的前提下，通过转动其紧密接触并用机油润滑的楔块上副，可以在传统探头移动受限的位置产生金字塔型立体扫描线覆盖范围，无需更换其它不同角度的楔块即可检测到更大范围，灵活方便；楔块下副底部安装的耦合剂充液盒能够保证检测过程中与工件接触的界面始终处于良好的耦合中。

附图说明

图1是本发明的主视图，图2是图1的左视图，图3是图1的俯视图，图4初始状态下声束变化的原理示意图，图5是本发明使用中声束变化的原理示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式所述局部液浸式相控阵线阵探头楔块包括楔块下副2、楔块上副3、耦合剂充液盒8和多个充液盒紧固螺丝11，楔块下副2上设有弧形凹面2-1和斜面2-2，楔块上副3上设有第一斜面3-1和第二斜面3-2，楔块上副3设置在楔块下副2上的弧形凹面2-1上，楔块下副2设置在耦合剂充液盒8内，耦合剂充液盒8的外侧壁上设有多个充液盒紧固螺丝11，且每个充液盒紧固螺丝11的端部均穿过耦合剂充液盒8的外侧壁与楔块下副2接触，楔块下副2的斜面2-2上设有第一阻尼材料层1，楔块上副3的第一斜面3-1上设有第二阻尼材料层6，楔块上副3的第二斜面上3-2上开有两个相控阵探头接口7，楔块上副3的第二斜面3-2上标有转动指针刻线4，楔块下副2与转动指针刻线4相对应的一侧面上标有转动刻度5，耦合剂充液盒8上表面的前端开有四个充液盒入液口10，耦合剂充液盒8上表面的后端开有两个充液盒出液口9，耦合剂充液盒8内填充有耦合液。

本实施方式中的耦合液为水、机油或甘油等，相邻两个转动刻度5之间的角度为1。

具体实施方式二：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式所述局部液浸式相控阵线阵探头楔块的楔块下副2和楔块上副3均是有机玻璃制作的。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式所述局部液浸式相控阵线阵探头楔块的耦合剂充液盒8是铝合金制作的。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

工作原理

结合图4和图5说明本发明的工作原理：

从图4中可以看出楔块上副3转动后声束变化为由OG方向变化到OB方向，从图5中可以看出楔块上副3转动后扇扫声束面由原本设置为O’B到O’A的扇扫变化为O’B’到O’C的扇扫。根据超声波在楔块和工件中的声速由snell定律计算可知要得到的偏转声束是由多大角度的入射声束决定，以此为依据，转动楔块上副使扫描声束侧向偏转，由理论计算及实践获得的数值对照转动楔块下副的刻度来确定转动幅度。