CN106153728B - 一种超声波无损检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种超声波无损检测装置，包括：金属外壳、金属内衬、多个压电陶瓷片及导线；金属外壳为多面体，其内部设置有第一容纳腔；金属外壳上开设有第一出线孔；金属内衬设置在第一容纳腔中，金属内衬为多面体，其内部设置有第二容纳腔；金属内衬上开设有多个过线孔和第二出线孔；金属内衬的外壁和金属外壳的内壁之间设置有多个压电陶瓷片；压电陶瓷片的正极与金属内衬的外壁通过绝缘胶粘接固定；压电陶瓷片的负极与金属外壳的内壁连接；每个压电陶瓷片的正极上焊接有一根导线；各根导线的末端汇集成一根多芯导线从金属内衬和金属外壳中引出。应用本发明可以对混凝土结构实现实时的在线监测，大大减少人工作业的工作量，提高监测的准确性。

Description

一种超声波无损检测装置
技术领域
本发明涉及建筑工程中的无损检测技术领域，尤其涉及一种超声波无损检测装置。
背景技术
在传统的利用超声波进行无损检测的技术领域内，当需要对混凝土结构的内部进行无损探测时，一般是通过检测人员使用手持式的超声波探头在混凝土结构的外表面进行对测，这种测量方式应用最为广泛，但这种检测方法也有诸多的局限性：例如，从技术上看，由于需要通过人工的方式进行检测，而且是从外部进行检测，因此对于一些大型的建构筑物无法实现实时在线监测，无法随时掌握结构内部的安全情况；从操作上看，上述的传统检测方法受工作现场环境的影响较大，例如，对于一些狭窄空间或检测人员难以到达的区域，就无法从外部采用传统探头进行检测。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种超声波无损检测装置，从而可以对混凝土结构实现实时的在线监测，大大减少人工作业的工作量，提高监测的准确性。
本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种超声波无损检测装置，该超声波无损检测装置包括：金属外壳、金属内衬、多个压电陶瓷片和导线；
所述金属外壳为多面体，所述金属外壳的内部设置有第一容纳腔；所述金属外壳上还开设有第一出线孔；
所述金属内衬设置在所述金属外壳的第一容纳腔中，所述金属内衬为多面体，所述金属内衬的内部设置有第二容纳腔；所述金属内衬上开设有多个过线孔和一个第二出线孔；
所述金属内衬的外壁和所述金属外壳的内壁之间设置有多个压电陶瓷片；
所述压电陶瓷片的正极与所述金属内衬的外壁通过绝缘胶粘接固定；所述压电陶瓷片的负极与所述金属外壳的内壁连接；
每个压电陶瓷片的正极上焊接有一根导线；各根导线通过所述金属内衬上的过线孔穿入所述金属内衬的第二容纳腔，且各根导线的末端在所述第二容纳腔中汇集成一根多芯导线并通过所述金属内衬上的第二过线孔以及所述金属外壳上的第一出线孔引出。
较佳的，所述压电陶瓷片为平面超声波压电陶瓷片。
较佳的，所述金属外壳和金属内衬均为正N面体，其中，N为大于等于4的自然数。
较佳的，所述金属内衬外壁的每一个面上都设置有一个压电陶瓷片。
较佳的，所述压电陶瓷片由锆钛酸铅材料制成。
由上述技术方案可见，在本发明的技术方案中，由于在上述的超声波无损检测装置中，在金属外壳和金属内衬之间设置了多个压电陶瓷片，并可将该超声波无损检测装置放置于待检测的混凝土结构中，因此可以利用压电陶瓷片既可发射超声波又可以接收超声波的特性，使用超声波对混凝土结构进行无损探测。由于该超声波无损检测装置可以设置在混凝土结构内部，然后通过外部的相应设备进行控制，因此无需通过人工使用手持式的超声波探头进行检测，可以对混凝土结构实现实时的在线监测，随时掌握结构内部的安全情况。而且，由于该超声波无损检测装置可以设置在混凝土结构内部，因此受工作现场环境的影响较小，即使是某些狭窄空间或检测人员难以到达的区域，也可以实现实时的在线监测，从而可以大大减少人工作业的工作量，提高监测的准确性。
附图说明
图1为本发明实施例中的超声波无损检测装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例中的超声波无损检测装置的结构示意图。如图1所示，本发明实施例中的超声波无损检测装置包括：金属外壳11、金属内衬12、多个压电陶瓷片13和导线；
所述金属外壳11为多面体，所述金属外壳11的内部设置有第一容纳腔；所述金属外壳11上还开设有至少一个第一出线孔(图中未示出)；
所述金属内衬12设置在所述金属外壳11的第一容纳腔中，所述金属内衬12为多面体，所述金属内衬12的内部设置有第二容纳腔；所述金属内衬12上开设有多个过线孔14和至少一个第二出线孔(图中未示出)；
所述金属内衬12的外壁和所述金属外壳11的内壁之间设置有多个压电陶瓷片13；
所述压电陶瓷片13的正极与所述金属内衬12的外壁通过绝缘胶粘接固定；所述压电陶瓷片13的负极与所述金属外壳11的内壁连接；
每个压电陶瓷片13的正极上焊接有一根导线(图中未示出)；各根导线通过所述金属内衬12上的过线孔14穿入所述金属内衬12的第二容纳腔，且各根导线的末端在所述第二容纳腔中汇集成一根多芯导线并通过所述金属内衬12上的第二出线孔以及所述金属外壳11上的第一出线孔引出。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述压电陶瓷片13为平面超声波压电陶瓷片。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述金属外壳11和金属内衬12均为正N面体，其中，N为大于等于4的自然数。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述金属内衬12外壁的每一个面上都设置有一个压电陶瓷片13。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述压电陶瓷片由锆钛酸铅材料制成。
在本发明的上述超声波无损检测装置中，压电陶瓷片的两个表面分别为正、负两极，每个压电陶瓷片的正极上都连接有一根导线，各根导线在所述金属内衬的第二容纳腔中汇集成一根多芯导线后从所述金属内衬和金属外壳中引出，最终可以与相应的检测设备连接；另外，由于每个压电陶瓷片的负极都直接与所述金属外壳的内壁充分接触，因此可以将所述金属外壳作为所有压电陶瓷片共用的负极。
由于每个压电陶瓷片都连接一根独立的导线，因此，在本发明的技术方案中，至少可以实现两种不同的激励方式：
第一种方式：通过检测设备发出激励脉冲后使各个面上的压电陶瓷片同时发射超声波；
第二种方式：每次接通一根导线，对应此根导线的压电陶瓷片激励发射超声波，因此可以按照预先设定好的顺序逐片激励压电陶瓷片发出超声波，以实现巡检式检测。
通过上述的激励方式，即可使用所述超声波无损检测装置进行检测无损检测。
由于本发明中的压电陶瓷片是由锆钛酸铅材料制成的，可以通过调整锆钛酸铅材料的配比使得该压电陶瓷片既可发射超声波又可以接收超声波，因此使得本发明中的超声波无损检测装置具备自发、自收超声波的功能。在检测过程中，可以由所述超声波无损检测装置发射出超声波；当超声波抵达缺陷处时，会有部分超声波被反弹回来，被所述超声波无损检测装置自身进行接收，从而可以根据被反弹回来的超声波检测到相应的缺陷。
因此，在使用所述超声波无损检测装置对在建的混凝土结构进行检测时，可在该混凝土结构完成混凝土浇筑之前，将该超声波无损检测装置固定在该混凝土结构内部的预定位置，确认固定牢固后再继续进行该混凝土结构的浇筑。完成浇筑之后，即可使用上述超声波无损检测装置对在建的混凝土结构进行检测。
而在使用所述超声波无损检测装置对既有的混凝土结构进行检测时，可在选取的测点位置根据该超声波无损检测装置的尺寸在混凝土结构的外表面打出一个埋置孔，然后将该超声波无损检测装置置入该埋置孔中后，重新对此埋置孔进行浇筑，并保证该超声波无损检测装置与其周围混凝土结构之间的紧密接触。完成浇筑之后，即可使用上述超声波无损检测装置对在建的混凝土结构进行检测。
综上所述，在本发明的技术方案中，由于在上述的超声波无损检测装置中，在金属外壳和金属内衬之间设置了多个压电陶瓷片，并可将该超声波无损检测装置放置于待检测的混凝土结构中，因此可以利用压电陶瓷片既可发射超声波又可以接收超声波的特性，使用超声波对混凝土结构进行无损探测。由于该超声波无损检测装置可以设置在混凝土结构内部，然后通过外部的相应设备进行控制，因此无需通过人工使用手持式的超声波探头进行检测，可以对混凝土结构实现实时的在线监测，随时掌握结构内部的安全情况。而且，由于该超声波无损检测装置可以设置在混凝土结构内部，因此受工作现场环境的影响较小，即使是某些狭窄空间或检测人员难以到达的区域，也可以实现实时的在线监测，从而可以大大减少人工作业的工作量，提高监测的准确性。
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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (3)

1.一种超声波无损检测装置，其特征在于，该超声波无损检测装置包括：金属外壳、金属内衬、多个压电陶瓷片和导线；
所述金属外壳为多面体，所述金属外壳的内部设置有第一容纳腔；所述金属外壳上还开设有第一出线孔；
所述金属内衬设置在所述金属外壳的第一容纳腔中，所述金属内衬为多面体，所述金属内衬的内部设置有第二容纳腔；所述金属内衬上开设有多个过线孔和一个第二出线孔；
所述金属内衬的外壁和所述金属外壳的内壁之间设置有多个压电陶瓷片；
所述压电陶瓷片的正极与所述金属内衬的外壁通过绝缘胶粘接固定；所述压电陶瓷片的负极与所述金属外壳的内壁连接；
每个压电陶瓷片的正极上焊接有一根导线；各根导线通过所述金属内衬上的过线孔穿入所述金属内衬的第二容纳腔，且各根导线的末端在所述第二容纳腔中汇集成一根多芯导线并通过所述金属内衬上的第二出线孔以及所述金属外壳上的第一出线孔引出；
所述金属外壳和金属内衬均为正N面体，其中，N为大于等于4的自然数；所述金属内衬外壁的每一个面上都设置有一个压电陶瓷片。
2.根据权利要求1所述的超声波无损检测装置，其特征在于：
所述压电陶瓷片为平面超声波压电陶瓷片。
3.根据权利要求1所述的超声波无损检测装置，其特征在于：
所述压电陶瓷片由锆钛酸铅材料制成。
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