[发明专利]用于原位监测工件中的焊缝的便携式声设备

说明书

用于原位监测工件中的焊接接头的设备包括超声波发送换能器以及接收换能器。超声波发送换能器包括设置在多个可单独启动的压电元件上的探针头部，以及多个从平面表面正交地伸出的波导探针。波衰减器设置在波导探针中的各波导探针之间。接收换能器设置在其中。工件可插入在超声波发送换能器的波导探针与接收换能器之间。超声波发送换能器朝着接收换能器推动探针头部，从而使得波导探针与工件中的焊接接头物理接触。压电元件单独地激励与工件中的焊接接头物理接触的波导探针。声接收换能器被设置成监测工件中的焊接接头。

引言

评估装置及方法可采用超声波信号或其他声信号。

发明内容

本发明描述了一种用于原位监测工件中的焊接接头的设备，该设备包括超声波发送换能器以及接收换能器。超声波发送换能器包括设置在多个可单独启动压电元件上的探针头部。探针头部包括多个从其平面表面正交地伸出的波导探针。波衰减器设置在波导探针中的各波导探针之间。接收换能器设置在其中。工件可插入在超声波发送换能器的波导探针与接收换能器之间。超声波发送换能器被设置成朝着接收换能器推动探针头部，从而使得波导探针中的至少一个与工件中的焊接接头物理接触。压电元件可控制来单独地激励与工件中的焊接接头物理接触的该至少一个波导探针。声接收换能器被设置成监测工件中的焊接接头。

在本公开的方面中，超声波发送换能器被设置成朝着接收换能器推动探针头部，从而使得波导探针中的至少一个与工件中的焊接接头的结合区域物理接触。

在本公开的另一方面中，控制器与超声波发送换能器的可单独启动压电元件以及声接收换能器进行通信，其中该控制器被设置成命令可单独启动压电元件中的至少一个进行操作，其中该至少一个可单独启动压电元件与超声波发送换能器的波导探针中的一个相关联，而且该控制器还被设置成监测声接收换能器。

在本公开的另一方面中，多个可单独启动压电元件以直线网格阵列的方式进行设置，其中压电元件中的每一个仅与波导探针中的一个相关联。

在本公开的另一方面中，各波导探针包括被配置成贴合工件中的焊接接头的结合区域的尖端部分，其中干燥耦合剂附着至该尖端部分。

在本公开的另一方面中，附着至尖端部分的干燥耦合剂为聚合物。

在本公开的另一方面中，工件的焊接接头包括多个以预定形貌进行布置的焊接槽，其中多个波导探针以与具有预定形貌的多个焊接槽相对应的方式设置在探针头部上。

在本发明的另一方面中，声接收换能器为声成像膜。

在本发明的另一方面中，声接收换能器为以直线阵列的方式进行布置的多元件声接收换能器。

在本发明的另一方面中，声接收换能器为扁平表面。

在本发明的另一方面中，设置在超声波发送换能器上的探针头部包括从其表面正交地伸出的第一波导探针配置，且探针头部可替换为具有从其表面正交地伸出的第二波导探针配置的第二探针头部，其中第一波导探针配置的布置不同于第二波导探针配置。

在本发明的另一方面中，第一波导探针配置包括多个波导探针，且第二波导探针配置包括一个波导探针。

在本发明的另一方面中，用于原位监测工件中的焊接接头的设备可操作来对工件中的焊接接头进行原位无损测试及检验，而无需浸入流体浴中或使用凝胶/流体耦合剂。

从以下结合附图对实施所附权利要求书所限定的本教导的一些最佳模式以及其他实施例进行的详细描述中，将很容易清楚本教导的上述特征和优点以及其他特征和优点。

附图说明

现将参照附图通过示例的方式对一个或多个实施例进行描述，其中：

图1是示出了根据本公开的用于原位监测工件中的焊接接头的包括超声波发送换能器和接收换能器的设备的示意性等角图；