[发明专利]超声检测装置以及超声换能器

说明书

本申请公开了一种超声检测装置以及超声换能器，该超声检测装置包括：超声换能器，用于对待测工件进行断层扫描，超声换能器包括多个独立的阵元，多个阵元围设成供待测工件一端穿设的管状物，多个阵元的辐射面构成管状物的内侧壁；夹持组件，用于夹持待测工件的另一端；驱动组件，与夹持组件连接，用于驱动夹持组件运动。通过该超声检测装置能够对待测工件进行360°的断层扫描。

技术领域

本申请涉及超声无损检测技术领域，特别是涉及一种超声检测装置以及超声换能器。

背景技术

在超声无损检测技术方面，目前商用的工业检测超声换能器大多数是单阵元探头，少数是相控阵探头。单阵元探头其阵元数目仅有一个，无法进行超声波束的偏转扫描，在探头中心频率不变的情况下，大大地限制了探头的分辨率和成像能力。相控阵探头虽然能进行波束偏转，但只能在探头的方位方向进行有限角度的波束偏转，无法在探头仰角方向进行波束偏转，因此在探头位置不动的情况下，是无法实现围绕待测工件进行360°的断层扫描和成像的。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种超声检测装置以及超声换能器，能够对待测工件进行360°的断层扫描。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种超声检测装置，包括：超声换能器，用于对待测工件进行断层扫描，所述超声换能器包括多个独立的阵元，多个所述阵元围设成供所述待测工件一端穿设的管状物，多个所述阵元的辐射面构成所述管状物的内侧壁；夹持组件，用于夹持所述待测工件的另一端；驱动组件，与所述夹持组件连接，用于驱动所述夹持组件运动。

其中，所述管状物为圆柱形管道，多个所述阵元围绕所述圆柱形管道的轴线并列排布。

其中，所述超声换能器包括多个子阵，所述子阵包括相邻的多个所述阵元，多个所述子阵包括相同数量的所述阵元，且相邻两个所述子阵包括重叠的所述阵元；多个所述子阵包括第一子阵、与所述第一子阵相邻的第二子阵以及与所述第一子阵关于所述圆柱形管道的轴线对称的第三子阵，其中在所述第一子阵发出的超声波被所述第三子阵接收后，所述第二子阵发出超声波。

其中，所述阵元的数量为128个，每个所述子阵均包括8个所述阵元，相邻两个所述子阵包括7个重叠的所述阵元。

其中，所述超声换能器包括背衬层以及覆盖所述背衬层的换能器层，其中，多个间隙贯穿所述换能器层而形成多个独立的所述阵元。

其中，所述超声换能器还包括覆盖所述换能器层的匹配层，多个所述间隙贯穿所述匹配层以及所述换能器层而形成多个独立的所述阵元。

其中，所述超声换能器还包括信号线缆，所述信号线缆包括与多个所述阵元数量相同的信号线，其中，不同的信号线与不同的所述阵元电连接。

其中，所述超声换能器还包括第一壳体，用于封装多个所述阵元，其中，所述第一壳体上设有通孔，以便所述信号线缆自所述通孔向外延伸；所述超声换能器还包括第二壳体，用于封装自所述通孔向外延伸的所述信号线缆，其中，所述第二壳体与所述第一壳体一体成型。

其中，所述超声检测装置还包括：容置箱，用于容置水、所述超声换能器以及所述待测工件，以使在对所述待测工件进行断层扫描时，所述超声换能器发出的超声波在水中传播。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种超声换能器，所述超声换能器为上述的超声换能器。

本申请的有益效果是：本申请的超声检测装置包括超声换能器，超声换能器包括多个独立的阵元，多个阵元围设成管状物，供待测工件穿设，多个阵元的辐射面构成管状物的内侧壁，通过该超声换能器能够实现对待测工件的360°断层扫描，另外通过夹持组件夹持待测工件，驱动组件驱动夹持组件运动，能够使待测工件在超声换能器的检测区域内进行高精度的移动，进而实现对待测工件任意面的扫描。

附图说明