[发明专利]一种可调节式柔性探头装置

说明书

一种可调节式柔性探头装置，包括外壳、探头架和柔性超声探头；所述探头架包括轮架壳体、调节机构、张紧机构、装夹机构、缓冲垫和探头固定板；所述柔性超声探头通过装夹机构安装于探头架的底部；缓冲垫设于轮架壳体与柔性超声探头之间，探头固定板设于轮架壳体与缓冲垫之间；调节机构设于轮架壳体上，并能带动探头固定板上下移动；张紧机构的一端设于轮架壳体上，另一端与柔性超声探头张紧式连接。本发明能够使探头和工件表面有良好的耦合,大大提高可靠性和稳定性，且结构简单，操作简单，安全性高。

技术领域

本发明涉及工件探伤检测技术领域，特别是一种可调节式柔性探头装置。

背景技术

曲面工件的超声波检测中,由于工件表面曲率对超声波束的散射和聚焦,如何将超声波束准确可靠地投射到工件内的待检测区域,是检测工作中比较关心的问题。

曲面工件接触法探伤应解决的主要技术问题,是怎样采取有效措施,使探头和工件表面有良好的耦合,提高接合的可靠性和稳定性。传统的修磨探头法或加延迟块法，探伤费用高，型号多，需要配制不同规格的弧面和角度的探头楔块，加工复杂，难以保证精度。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种操作简单，成本低廉，可靠有效，杜绝隐患的可调节式柔性探头装置。

本发明的技术方案是：一种可调节式柔性探头装置，包括外壳、探头架和柔性超声探头；所述探头架包括轮架壳体、调节机构、张紧机构、装夹机构、缓冲垫和探头固定板；所述柔性超声探头通过装夹机构安装于探头架的底部；缓冲垫设于轮架壳体与柔性超声探头之间，探头固定板设于轮架壳体与缓冲垫之间；调节机构设于轮架壳体上，并能带动探头固定板上下移动；张紧机构的一端设于轮架壳体上，另一端与柔性超声探头张紧式连接。

上述方案具有以下优点：（1）通过调节机构带动探头固定板上下移动，使得探头固定板推动缓冲垫顶紧柔性超声探头，进而使柔性超声探头的探测端紧紧贴合被测弧面工件；以及配合张紧机构对柔性超声探头的张紧，从而使得本装置能够适用于任何不同形状和尺寸的弧面工件，适用范围广；且使探头和工件表面有良好的耦合,大大提高接合的可靠性和稳定性。（2）通过缓冲垫的缓冲，能够防止探头架对柔性超声探头造成损坏，且使得柔性超声探头变形时有缓冲余地，即可以实现凹凸变形。

进一步，所述柔性超声探头包括陶瓷压电晶片和柔性背材，所述陶瓷压电晶片设于柔性背材的底部，柔性背材设于缓冲垫的下部，陶瓷压电晶片与缓冲垫位置相对。柔性背材能够随形而变，适用于曲面工件的检测。通过向陶瓷压电晶片施加超声振动，陶瓷压电晶片就能够产生一个电信号，通过柔性背材与陶瓷压电晶片结合，能够准确可靠地检测投射到工件待检测区域的超声波。将陶瓷压电晶片与缓冲垫位置相对，能够使陶瓷压电晶片和工件表面有良好的耦合。

进一步，所述调节机构包括调节定位块、调节丝杆和调节手拧螺母，调节定位块设于轮架壳体上，调节丝杆设于调节定位块与探头固定板之间，并带动探头固定板上下移动；调节丝杆通过调节手拧螺母进行固定。

可以理解的是，本发明的调节机构也可以是其它结构变化，如将调节手拧螺母设于调节定位块与轮架壳体之间，或者设于调节定位块的上部，只要能够实现调节丝杆的固定即可。或者调节机构可以不设置调节定位块，只需调节丝杆和调节手拧螺母即可。本发明对调节机构不作具体限定。

进一步，所述张紧机构包括探头伸缩弹簧和探头滑块，所述探头伸缩弹簧连接于轮架壳体与探头滑块之间，探头滑块连接柔性超声探头，在探头伸缩弹簧作用下带动柔性超声探头进行张紧式移动。

可以理解的是，本发明的调节机构也可以是其它结构变化，如将探头伸缩弹簧由伸缩杆替代，通过调节伸缩杆的伸缩长度实现柔性超声探头的张紧。本发明对调节机构不作具体限定。