[发明专利]检查设备

说明书

本发明描述一种与坐标定位设备(50)一起使用的超声检查设备(56；330)。该设备(56；330)包含基底模块(58；321)，其可附接到该坐标定位设备(50)的可移动部件。该基底模块(58；321)包括超声变换器(92)和第一连接器部分(98；322)。还提供多个耦合模块(60、66；180‑191；332)，其各自包含可以可释放地附接到该基底模块(58；321)的该第一连接器部分(98；322)的第二连接器部分(100)。该耦合模块(60、66；180‑191；332)还包含耦合元件(104)，其可为例如水凝胶等自润滑材料的球面，用于接触和声学上耦合到待检查的物件。此允许不同耦合模块(60、66；180‑191；332)附接到该基底模块(58；321)以执行不同超声检查任务。

本申请是分案申请，其原案申请是申请号为PCT/GB2015/052813、申请日为2015年9月29日的PCT申请并且于2017年3月29日进入中国国家阶段，国家申请号为201580053123.4，名称为“检查设备”。

技术领域

本发明涉及超声检查设备，且特定来说涉及用于与例如坐标测量机(CMM)等坐标定位设备一起使用的模块化超声检查设备。

背景技术

测量所制造物件的尺寸以确保其符合容差是众所周知的。在高价值组件(例如航空涡轮机叶片)的情况中，可以使用安装在CMM上的表面接触探针以亚微米准确性来测量物件的外部形状。US5189806和WO2009/024783描述了用于使用安装有表面接触(例如扫描)探针的CMM来测量物件的表面上的多个点的位置的技术实例。

除表面测量之外，常常还必需测量物件的内部特征。举例来说，涡轮机叶片通常为中空的以使其能够既重量轻又坚固以用于极端温度和压力下的操作。对此类中空涡轮机叶片的内部检查通常使用超声检查设备来进行，例如超声浸没系统或超声厚度计量探针。

超声浸没系统通常涉及将测试件完全浸没在水槽内。使用计算机控制的机器人臂而相对于零件恰当地布置单一脉冲回波变换器或一对发射/接收变换器。水提供与零件的良好声学耦合，但该布置昂贵且复杂，尤其对于较大零件。超声浸没系统的实例在GB2440959中有所描述。

超声厚度计量探针虽然并不要求将该零件浸没在水中，但是通常依赖于将耦合剂材料(例如耦合凝胶或液体)局部施加到该零件。这些探针趋向于是手持型的，但之前均是描述如何将这些探针安装到CMM的套管轴。举例来说，US2009/0178482描述了安装到CMM的套管轴的超声探针。US2009/0178482的超声探针包含万向接头安装件，其允许当建立了与物件的接触时传感器对准物件的表面法线。如US2009/0178482的段落19中所解释的，例如凝胶或润滑脂等耦合剂材料必须在检查之前施加到物件的相关区域以确保超声探针与物件之间的适当声学耦合。施加局部耦合剂材料的需要加上万向接头安装件的有限角程使得使用此系统进行的零件的内部性质的超声检查成为一项耗时且复杂的任务。还已知使用干燥耦合剂层的手持型超声厚度计量探针，但此类装置的耦合效率和性能可较差，尤其在需要较高超声频率下的操作时。

发明内容

本发明的第一方面提供一种与坐标定位设备一起使用的超声检查设备，该超声检查设备包括；

基底模块，其可附接到坐标定位设备的可移动部件，该基底模块包括超声变换器和第一连接器部分，以及

多个耦合模块，每一耦合模块包括可以可释放地附接到基底模块的第一连接器部分的第二连接器部分，和用于接触和声学上耦合到待检查的物件的耦合元件。