CN102253124B - 一种声发射检测设备探头的通用固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及声发射探测设备探头的固定装置，具体而言，涉及一种用于固定该探头的通用固定装置。其包括主体、高度调节推杆，推杆压帽连接件以及可更换式探头压帽，其中，能够根据探头的直径更换探头压接面的直径不同的可更换式探头压帽，其还可以进一步包括压力显示单元，用于将所述压敏传感器检测到的压力信号显示出来供检验人员实时了解所述探头的固定情况。本发明的装置结构简单、紧凑，方便携带；通用性强，可针对不同高度和直径的探头进行固定；操作方便，便于更换探头压帽；本发明中的弹簧提供稳定的压力使得即使固定装置本身出现微小的松动也不会导致探头受到的固定力产生过大的变化而最终导致探头与待测物之间的耦合力过小。

Description

一种声发射检测设备探头的通用固定装置

技术领域

本发明涉及声发射探测设备探头的固定装置，具体而言，涉及一种用于固定该探头的通用固定装置。

背景技术

材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射(Acoustic Emission，简称AE)。声发射是一种常见的物理现象，各种材料声发射信号的频率范围很宽，从几Hz的次声频、20Hz～20KHz的声频到数MHz的超声频；声发射信号幅度的变化范围也很大，从10m的微观位错运动到1m量级的地震波。如果声发射释放的应变能足够大，就可产生人耳听得见的声音。大多数材料变形和断裂时有声发射发生，但许多材料的声发射信号强度很弱，人耳不能直接听见，需要藉助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术，人们将声发射设备形象地称为材料的听诊器。

在利用声发射探头进行检测的过程中，由于实际工况的复杂性，很多情况下声发射探头常常需要花费相当的时间和精力才能有效地固定，且不同高度、不同直径的探头往往需要配备多种的对应固定装置，这就使得现场检验人员不得不携带多种固定装置从而带来很多不便。例如，现有的一些探头固定装置多采用磁性固定，仅能方便地应用于检测铁磁性材料的待测物；现有的探头固定装置往往只适用于一种直径的探头，对于不同直径的探头要么无法固定，要么无法实现稳固的固定；现有的探头固定装置往往只适用于固定一种具体高度的探头，无法对高度差别较大的多个探头都实现稳固的固定；由于现场检验中往往涉及多个探头，不同探头与对应的固定装置之间有时会出现松动，当发生松动使探头与待测物之间的耦合力过小时，往往从外观上无法确定松动的发生。因此，有必要提供一种在多种工况下都能实现快速、可靠地固定的探头通用固定装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于固定声发射探头的通用固定装置，可以对不同高度和直径的声发射探头都能实现快速、可靠地固定，且只需配一种探头压帽减少了需要携带的探头固定装置的数量而使得携带方便。

本发明是这样实现的：

一种声发射检测设备探头的通用固定装置，其包括主体、高度调节推杆，推杆压帽连接件以及可更换式探头压帽，其特征在于，

所述主体，其从主视图方向看为左右对称的“几”字型结构，该“几”字型结构的顶部为所述主体的盖部，所述主体的盖部上设置有具有内螺纹的孔，该“几”字型结构的侧部为所述主体的框体，该“几”字型结构的底部为所述主体的底部，所述主体的底部用于固定在待测物表面上，所述推杆压帽连接件以及所述可更换式探头压帽位于该“几”字型结构的腔体内；

所述可更换式探头压帽，具有位于其侧部的外螺纹和位于其底部的的凹进的探头压接面，该探头压接面的直径与探头的直径相配合，并且该探头压接面上设置有用于检测所述探头压接面对于所述探头的压力的压敏传感器；

高度调节推杆，其包括具有与所述盖部上的孔的内螺纹相配合的外螺纹的推杆主体，其还包括位于所述高度调节推杆的底部的推杆底端，其中所述推杆底端的直径大于所述推杆主体的直径；所述高度调节推杆通过调节穿过所述盖部上的孔进入到所述主体的所述“几”字型结构的所述高度调节推杆(2)的长度来控制所述探头压接面(41)与待测物表面的距离以配合不同高度的所述探头；

推杆压帽连接件，设置在所述高度调节推杆与所述可更换式探头压帽之间并用于将两者连接起来，其包括上筒体连接件和下连接件，且上筒体连接件为非贯通的筒体，其顶端具有开口，所述推杆底端伸入在所述上筒体连接件内部的筒体内，所述开口的直径小于所述上筒体连接件内部的筒体的直径和所述推杆底端的直径以防止所述推杆底端从所述上筒体连接件的筒体中脱出，在所述推杆底端与所述上筒体连接件内部的筒体的底部之间设置有弹簧，所述高度调节推杆施加的力通过弹簧稳定地传导到可更换式探头压帽并最终传导到探头上，所述下连接件具有内螺纹以与所述可更换式探头压帽的外螺纹相旋接使所述可更换式探头压帽能够固定到所述推杆压帽连接件上；

并且，其中，能够根据探头的直径更换所述探头压接面的直径不同的可更换式探头压帽。

其中，进一步包括压力显示单元，用于将所述压敏传感器检测到的压力信号显示出来供检验人员实时了解所述探头的固定情况。

其中，所述探头压接面与待测物表面的可调距离范围为8mm-40mm，以适合8mm-40mm高度范围内的探头。

其中，该所述主体的底部采用磁性材料制成，所述主体的底部具备凹槽，所述凹槽既能够方便地使磁铁条放入和取下，也能够在不采用磁铁条固定时采用紧箍件(例如紧箍绳、紧箍带、紧箍环等)穿过该凹槽对所述主体进行固定。

其中的探头为声发射探头，用于检测待测物内的声发射信号，并将测得的声发射信号通过与所述探头连接的数据线传送到探头固定装置外的声发射信号处理设备；

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的装置结构简单、紧凑，方便携带；通用性强，可针对不同高度和直径的探头进行固定；操作方便，便于更换探头压帽；

(2)通过安设压力显示单元提供实时监控，解决了在现场检验中探头固定出现松动，而检验人员无法获知最终导致所测数据不准确的问题；

(3)弹簧提供稳定的压力，而使得即使固定装置本身出现微小的松动也不会导致探头受到的固定力产生过大的变化而最终导致探头与待测物之间的耦合力过小。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1为本发明的带有中性线的主视图；

图2为本发明的俯视图；

具体实施方式

在附图1-2中，各附图标记与各部件名称的对应关系是：主体(1)、高度调节推杆(2)，推杆压帽连接件(3)、可更换式探头压帽(4)、探头(5)、盖部(11)、框体(12)、主体(1)的底部(13)、孔(14)、探头压接面(41)、压敏传感器(42)、推杆主体(21)、推杆底端(22)、上筒体连接件(31)、下连接件(32)、弹簧(33)、开口(34)、凹槽(131)；

在图1-2中，该通用固定装置包括主体(1)、高度调节推杆(2)，推杆压帽连接件(3)以及可更换式探头压帽(4)，其中，

所述主体(1)，其从主视图方向看为左右对称的“几”字型结构，该“几”字型结构的顶部为所述主体(1)的盖部(11)，所述主体(1)的盖部(11)上设置有具有内螺纹的孔(14)，该“几”字型结构的侧部为所述主体(1)的框体(12)，该“几”字型结构的底部为所述主体(1)的底部(13)，所述主体(1)的底部(13)用于固定在待测物表面上，所述推杆压帽连接件(3)以及所述可更换式探头压帽(4)位于该“几”字型结构的腔体内；

所述可更换式探头压帽(4)，具有位于其侧部的外螺纹和位于其底部的的凹进的探头压接面(41)，该探头压接面(41)的直径与探头(5)的直径相配合用以提供压力将探头(5)压接到所述待测物的表面上，并且该探头压接面(41)上设置有用于检测所述探头压接面对于所述探头(5)的压力的压敏传感器(42)；

所述高度调节推杆(2)，其包括具有与所述盖部(11)上的所述孔(14)的内螺纹相配合的外螺纹的推杆主体(21)和位于所述高度调节推杆(2)的底部的推杆底端(22)，其中所述推杆底端(22)的直径大于所述推杆主体(21)的直径；所述高度调节推杆(2)通过调节穿过所述孔(14)进入到所述主体(1)的所述“几”字型结构的腔体内的高度调节推杆(2)的长度控制所述探头压接面(41)与待测物表面的高度来配合不同高度的所述探头(5)；

所述推杆压帽连接件(3)，设置在所述高度调节推杆(2)与所述可更换式探头压帽(4)之间而将上述两者连接起来，其包括上筒体连接件(31)和下连接件(32)，且所述上筒体连接件(31)为非贯通的筒体，其顶端具有开口(33)，所述推杆底端(22)伸入到所述上筒体连接件(31)内部的腔体内，所述开口(33)的直径小于所述上筒体连接件内部的腔体的直径和所述推杆底端(22)的直径以防止所述推杆底端(22)从所述上筒体连接件(31)内部的腔体中脱出，在所述推杆底端(22)与所述上筒体连接件(31)内部腔体的底部之间设置有弹簧(33)，所述高度调节推杆(2)施加的力通过弹簧(33)依次通过所述上筒体连接件(31)内部腔体的底部和所述可更换式探头压帽稳定地传导到所述探头(5)上，所述下连接件(32)具有内螺纹以与所述可更换式探头压帽(4)的外螺纹相旋接以使得所述可更换式探头压帽(4)固定到所述推杆压帽连接件(3)上；

并且，其中，能够根据不同探头的直径更换所述探头压接面(41)的直径不同的可更换式探头压帽(4)，以配合固定不同直径的探头。

进一步包括压力显示单元，用于将所述压敏传感器检测到的压力信号显示出来供检验人员实时了解所述探头(5)的固定情况。

所述探头压接面(41)与待测物表面的可调距离范围为8mm-40mm，以适合8mm-40mm高度范围内的探头。

所述主体(1)的底部(13)采用磁性材料制成，所述主体(1)的底部(13)具备凹槽(131)。所述凹槽的作用为，当检测磁性待测物时，所述凹槽能够方便地使磁铁条放入和取下，放入磁条后，增强的磁力将所述主体底部(13)保持在待测物表面上；当待测物为非磁性材料时，采用紧箍件穿过该凹槽的方式对所述主体(1)进行固定。

该固定装置的结构决定了在通过旋进高度调节推杆(2)对探头(5)进行固定时，可以根据所述压敏传感器所测得的数值调节所述高度调节推杆的旋进，以提供足够大的力使所述探头(5)压接在待测物表面上。

需要注意的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

例如，虽然图中未示出压力显示单元，但该压力显示单元并非一定为所述通用固定装置某一位置处的一个部件，其也可以作为一个从该通用固定装置独立出来的装置而与该固定装置一起配合使用；还可以采用公知技术中的有线或无线的技术方式将所述压敏传感器所测得的信号实时传导给该压力显示单元；还可以将该压力显示单元结合到声发射信号处理设备中去以使得检验人员在观察声发射信号的同时可以获知各个探头的固定状态是否稳定。

Claims (4)

1.一种声发射检测设备探头的通用固定装置，其包括主体（1）、高度调节推杆（2），推杆压帽连接件（3）以及可更换式探头压帽（4），其特征在于：

所述主体（1），其从主视图方向看为左右对称的“几”字型结构，该“几”字型结构的顶部为所述主体（1）的盖部（11），所述主体（1）的盖部（11）上设置有具有内螺纹的孔（14），该“几”字型结构的侧部为所述主体（1）的框体（12），该“几”字型结构的底部为所述主体（1）的底部（13），所述主体（1）的底部（13）用于固定在待测物表面上，所述推杆压帽连接件（3）以及所述可更换式探头压帽（4）位于该“几”字型结构的腔体内；

所述可更换式探头压帽（4），具有位于其侧部的外螺纹和位于其底部的的凹进的探头压接面（41），该探头压接面（41）的直径与探头（5）的直径相配合用以提供压力将探头（5）压接到待测物表面上，并且该探头压接面（41）上设置有用于检测所述探头压接面对于所述探头（5）的压力的压敏传感器（42）；

所述高度调节推杆（2），其包括具有与所述盖部（11）上的所述孔（14）的内螺纹相配合的外螺纹的推杆主体（21），其还包括位于所述高度调节推杆（2）的底部的推杆底端（22），其中所述推杆底端（22）的直径大于所述推杆主体（21）的直径；所述高度调节推杆（2）通过调节穿过所述孔(14)进入到所述主体（1）的所述“几”字型结构的腔体内的所述高度调节推杆（2）的长度来控制所述探头压接面（41）与待测物表面的距离以配合不同高度的所述探头（5）；

所述推杆压帽连接件（3），设置在所述高度调节推杆（2）与所述可更换式探头压帽（4）之间而用于将上述两者连接起来，其包括上筒体连接件（31）和下连接件（32），且所述上筒体连接件（31）为非贯通的筒体，其顶端具有开口（33），所述推杆底端（22）伸入到所述上筒体连接件（31）内部的筒体内，所述开口（33）的直径小于所述上筒体连接件内部的筒体的直径和所述推杆底端（22）的直径以防止所述推杆底端（22）从所述上筒体连接件（31）的内部筒体中脱出；在所述推杆底端（22）与所述上筒体连接件（31）内部筒体的底部之间设置有弹簧（33），所述高度调节推杆（2）施加的力首先经由所述弹簧（33）施加到所述上筒体连接件（31）内部筒体的底部上，然后再经由所述可更换式探头压帽（4）传导到所述探头（5）上从而将所述探头（5）压接到待测物表面上；所述下连接件（32）具有内螺纹以与所述可更换式探头压帽（4）的外螺纹相旋接以使得所述可更换式探头压帽（4）能够固定到所述推杆压帽连接件（3）上；

并且，其中，能够根据不同探头（5）的直径更换所述探头压接面（41）的直径不同的可更换式探头压帽（4）。

2.根据权利要求1所述的声发射检测设备探头的通用固定装置，其特征在于，进一步包括压力显示单元，用于将所述压敏传感器检测到的压力信号显示出来供检验人员实时了解所述探头（5）的固定情况。

3.根据权利要求1所述的声发射检测设备探头的通用固定装置，其特征在于，所述探头压接面（41）与待测物表面的可调距离范围为8mm-40mm，以适合8mm-40mm高度范围内的探头。

4.根据权利要求1所述的声发射检测设备探头的通用固定装置，其特征在于，所述主体（1）的底部（13）采用磁性材料制成，所述主体（1）的底部（13）具备凹槽（131）；当检测磁性待测物时，所述凹槽（131）能够方便地使磁铁条放入和取下，放入磁铁条后，增强的磁力将所述主体底部（13）保持在待测物表面上；当待测物为非磁性材料时，采用紧箍件穿过该凹槽的方式对所述主体（1）进行固定。

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