CN107024543B - 一种气囊式探头装置及调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气囊内探头装置及调整方法。所述装置包括：胶质气囊，向其内腔中注入与当前工艺下的探头匹配的耦合剂；左夹盘单元，夹持于胶质气囊左端，在达到与当前工艺下的探头匹配的耦合剂预置的剂量阈值之后旋紧其流量控制部件；右夹盘单元，夹持于胶质气囊右端，在达到与当前工艺下的探头匹配的预置的聚焦升降距离值之后旋紧其密封部件；连轴座，对接左夹盘单元与右夹盘单元；升降单元，与连轴座和右夹盘单元共同连接，转动右夹盘单元的驱动部件，上升或下降至与当前工艺下的探头匹配的聚焦升降位置点。因此，本发明的气囊内探头装置能够灵活调整浸于气囊内探头的延迟距离和声波入射角度，有利于研究或者实施最优的检测工艺。

Description

一种气囊式探头装置及调整方法

技术领域

本发明涉及超声扫描检测技术领域，具体而言，本发明涉及一种气囊内探头装置及调整方法。

背景技术

目前，在采用便携式设备进行现场扫描超声检测的应用中，传统上使用接触法。传统接触法所使用的探头表面贴有耐磨层。传统接触法的做法具体为：通过耦合剂，超声波以某一个固定的延迟距离和角度直接透射进待检测的工件中。

使用传统接触法所对应的探头如下问题：检测过程中，除非更换探头，声波距离工件表面的高度以及入射的角度都不能变化。这样，将不利于针对新的检测需求而进行的工艺开发实验。这类实验通常需要对探头的延迟距离和声波入射角度进行调整，以优化检测过程，并获得精确的检测结果。

除了传统的接触法所使用的探头之外。近年来，随着相控阵超声检测技术的广泛引用，可以通过软件灵活调整阵列探头的发射和接收聚焦法则以实现探测声波的入射角度的变化。但是，通过软件却不能调整探头的延迟距离，且成本远高于常规的便携式超声检测仪。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中，在检测过程中，不能对探头的声波入射角度和探头的延迟距离同时进行调整，从而导致用户无法便携地实施优化的检测工艺的问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明实施例提供了一种气囊式探头装置，该装置包括：

胶质气囊，向其内腔中注入与当前工艺下的探头匹配的耦合剂；

左夹盘单元，夹持于所述胶质气囊左端，在达到与当前工艺下的探头匹配的耦合剂预置的剂量阈值之后旋紧其流量控制部件；

右夹盘单元，夹持于所述胶质气囊右端，在达到与当前工艺下的探头匹配的预置的聚焦升降距离值之后旋紧其密封部件；

连轴座，对接所述左夹盘单元与所述右夹盘单元；

升降单元，与所述连轴座和右夹盘单元共同连接，转动所述右夹盘单元的驱动部件，上升或下降至与当前工艺下的探头匹配的聚焦升降位置点。

优选的，所述左夹盘单元具体包括左内夹盘、左外夹盘、气封钉、左密封胶圈、左定盘、左压盖、左芯轴、左油封、第一轴承、左联座、锁线套、锁线母和节流阀；

所述左内夹盘，与所述胶质气囊内腔左端面贴合；

所述左外夹盘，与所述胶质气囊内腔左端面贴合，并与所述左内夹盘形成合围结构以夹持紧固所述胶质气囊；

所述左定盘，在将所述左密封胶圈套穿入其后，将所述左密封胶圈与其合体套入所述左外夹盘并进行紧固；

所述第一轴承，压入所述左定盘至所述左定盘与其内端面紧固；

所述左芯轴，穿入所述第一轴承内径至其轴阶端面与所述第一轴承的左端面紧固；

所述左油封，将其套穿入所述左定盘内腔及所述左芯轴外径面，并通过所述左压盖进行紧固；

所述左联座，呈螺纹旋入方式与所述左芯轴旋接；

所述锁线套，将其压入所述左芯轴内椎腔中，并通过锁线母呈螺纹旋入方式将其锁紧于所述左芯轴内椎腔中；

节流阀，将其拧入所述左芯轴，以控制向所述胶质气囊内腔中注入与当前工艺下的探头匹配的耦合剂；

气封钉，在排完所述胶质气囊内腔中的气体之后，将其旋紧于所述左外夹盘。

优选的，所述节流阀控制的耦合剂的参数包括以下一项或多项：

所述耦合剂的注入速度、所述耦合剂注入的总剂量，以及所述耦合剂每次注入的剂量。

优选的，所述右夹盘单元具体包括右内夹盘、右外夹盘、右密封胶圈、右定盘、右联座、导向销、右螺帽、驱动轴、导向螺母、右芯轴、第二轴承、右油封、右压盖、右内油封和右内压盖；

所述右内夹盘，与所述胶质气囊内腔右端面贴合；

所述右外夹盘，与所述胶质气囊内腔右端面贴合，并与所述右内夹盘形成合围结构以夹持紧固所述胶质气囊；

所述右定盘，在将所述右密封胶圈套穿入其后，将所述右密封胶圈与其合体套入所述右外夹盘并进行紧固；

所述第二轴承，压入所述右定盘至所述右定盘与其内端面紧固；

所述右芯轴，穿入所述第二轴承内径至其轴阶端面与所述第二轴承的右端面紧固；

所述右油封，将其套穿入所述右定盘内腔及所述右芯轴外径面，并通过所述右压盖进行紧固；

所述右联座，呈螺纹旋入方式与所述右芯轴旋接；

所述驱动轴，将所述导向螺母旋入其中，将其和所述导向螺母的合体套入所述右芯轴，以及呈螺纹旋入方式将所述右螺帽与所述右芯轴进行旋接至其和所述右芯轴的端面紧固；

所述导向销，将其贯穿所述右芯轴长槽孔，并呈螺纹方式与所述导向螺母旋接；

所述右内油封，将其套穿入所述右芯轴内腔及所述驱动轴外径面，并通过所述右内压盖进行紧固。

优选的，所述升降单元具体包括衬套、导向座、齿轮、圆齿条、探头座和探头：

所述导向座，贴合紧固于所述连轴座右内端面，；

所述圆齿条，将其穿入所述导向座中的衬套，以及通过与所述导向座旋接的定向卡钉抵进其背部导向槽；

探头座，将其卡紧于所述圆齿条的下端部，以及将所述探头卡紧于其开口内腔中；

齿轮，将其套穿与所述右夹盘单元的驱动轴的输出端，将其与所述圆齿条啮合紧固，并使得探头通过其带动所述圆齿条运动来进行聚焦升降定位。

优选的，所述探头的信号线经所述左夹盘单元的左芯轴右端部内孔进口引入，穿过所述左夹盘单元的锁线套内孔后被密封固定，以及通过所述锁线母内孔引出。

第二方面，本发明实施例提供了一种对气囊式探头装置进行调整的方法，所述方法包括：

旋开左夹盘单元中的控制部件，向胶质气囊内腔中注入与当前工艺下的探头匹配的耦合剂并在达到耦合剂预置的剂量阈值之后旋紧该控制部件；

旋开左夹盘单元中的密封部件，排出胶质气囊内腔中的气体并在排完气体之后旋紧该密封部件；

旋开右夹盘单元中的密封部件，转动驱动轴以达到与当前工艺下的探头匹配的聚焦升降位置并在达到预置的聚焦升降距离值之后旋紧该密封部件。

本发明实施例提供了一种气囊式探头装置及调整方法，通过在检测过程中不仅能对探头的声波入射角度进行调整，还能同时对探头的延迟距离进行调整，从而使得用户可以便携地实施优化的检测工艺，获得更加准确的检测结果，以满足用户的需求。

附图说明

图1为本发明实施例提供的气囊式探头装置的结构左视轴测示意图；

图2为本发明实施例提供的气囊式探头装置的结构右视轴测示意图；

图3为本发明实施例提供的气囊式探头装置的结构左视轴测示意图；

图4为本发明实施例提供的气囊式探头装置的结构前视剖视示意图；

图5为本发明实施例提供的气囊式探头装置中的左夹盘单元的轴测示意图；

图6为本发明实施例提供的气囊式探头装置中的左夹盘单元的前视剖视示意图；

图7为本发明实施例提供的气囊式探头装置中的右夹盘单元的轴测示意图；

图8为本发明实施例提供的气囊式探头装置中的右夹盘单元的前视剖视示意图；

图9为本发明实施例提供的气囊式探头装置中的升降单元的轴测示意图；

图10为本发明实施例提供的气囊式探头装置中的升降单元的后视轴测示意图；

图11为本发明实施例提供的气囊式探头装置中的圆齿条的轴测示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明。

下面结合附图详细说明本发明的技术方案。

图1为本发明实施例提供的气囊式探头装置的结构左视轴测示意图，其中，1为胶质气囊，2为左夹盘单元。

胶质气囊，向其内腔中注入与当前工艺下的探头匹配的耦合剂；

左夹盘单元，夹持于胶质气囊左端，在达到与当前工艺下的探头匹配的耦合剂预置的剂量阈值之后旋紧其流量控制部件。

图2为本发明实施例提供的气囊式探头装置的结构右视轴测示意图，其中，3为右夹盘单元。

右夹盘单元，夹持于胶质气囊右端，在达到与当前工艺下的探头匹配的预置的聚焦升降距离值之后旋紧其密封部件。

图3为本发明实施例提供的气囊式探头装置的结构左视轴测示意图，其中，4代表连轴座，5为升降单元，图3中隐藏胶质气囊1。

连轴座，对接左夹盘单元与右夹盘单元；

升降单元，与连轴座和右夹盘单元共同连接，转动右夹盘单元的驱动部件，上升或下降至与当前工艺下的探头匹配的聚焦升降位置点。

图4为本发明实施例提供的气囊式探头装置的结构前视剖视示意图。

图5为本发明实施例提供的气囊式探头装置中的左夹盘单元的轴测示意图。

本发明实施例所提供的气囊式探头装置及调整方法，实现了在检测工艺开发试验中，或者现场检测的过程中，灵活调整浸于气囊内探头的延迟距离和声波入射角度，有利于研究或者实施最优的检测工艺。同时，采用气囊式结构将直接的接触摩擦耦合方式替代为柔性滚动式耦合方式，避免了耦合面的磨损和参数变化，也使扫描过程更加稳定。

本发明实施例所提供的气囊式探头装置及调整方法，在实际应用中，内置式探头可精确聚焦升降定位的调节功能，可便捷快速注入胶质气囊内腔中工艺所需量耦合剂，胶质气囊内腔中杂质气体的快排，可靠性高的密封结构体，顺畅的探头信号线引出方式，特别适用于浸于气囊内探头的一种检测方式。

图6为本发明实施例提供的气囊式探头装置中的左夹盘单元的前视剖视示意图，其中，6为左内夹盘、7为左外夹盘、8为气封钉、9为左密封胶圈、10为左定盘、11为左压盖、12为左芯轴、13为左油封、14为第一轴承、15为左联座、16为锁线套、17为锁线母、18为节流阀。

左内夹盘，与胶质气囊内腔左端面贴合；

左外夹盘，与胶质气囊内腔左端面贴合，并与左内夹盘形成合围结构以夹持紧固胶质气囊；

左定盘，在将左密封胶圈套穿入其后，将左密封胶圈与其合体套入左外夹盘并进行紧固；

第一轴承，压入左定盘至左定盘与其内端面紧固；

左芯轴，穿入第一轴承内径至其轴阶端面与第一轴承的左端面紧固；

左油封，将其套穿入左定盘内腔及左芯轴外径面，并通过左压盖进行紧固；

左联座，呈螺纹旋入方式与左芯轴旋接；

锁线套，将其压入左芯轴内椎腔中，并通过锁线母呈螺纹旋入方式将其锁紧于左芯轴内椎腔中；

节流阀，将其拧入左芯轴，以控制向胶质气囊内腔中注入与当前工艺下的探头匹配的耦合剂；其中，节流阀控制的耦合剂的参数包括以下一项或多项：耦合剂的注入速度、耦合剂注入的总剂量，以及耦合剂每次注入的剂量。

气封钉，在排完胶质气囊内腔中的气体之后，将其旋紧于左外夹盘。

需要说明的是，其中节流阀为胶质气囊内腔中耦合剂的注入口，左密封胶圈、左油封、锁线套均确保对胶质气囊内腔中耦合剂的密封性，气封钉起到对耦合剂排气作用，左联座承接助推装置。

图7为本发明实施例提供的气囊式探头装置中的右夹盘单元的轴测示意图。

图8为本发明实施例提供的气囊式探头装置中的右夹盘单元的前视剖视示意图。其中，19为右内夹盘、20为右外夹盘、21为右密封胶圈、22为右定盘、23为右联座、24为导向销、25为右螺帽、26为驱动轴、27为导向螺母、28为右芯轴、29为第二轴承、30为右油封、31为右压盖、32为右内油封、33为右内压盖。

右内夹盘，与胶质气囊内腔右端面贴合；

右外夹盘，与胶质气囊内腔右端面贴合，并与右内夹盘形成合围结构以夹持紧固胶质气囊；

右定盘，在将右密封胶圈套穿入其后，将右密封胶圈与其合体套入右外夹盘并进行紧固；

第二轴承，压入右定盘至右定盘与其内端面紧固；

右芯轴，穿入第二轴承内径至其轴阶端面与第二轴承的右端面紧固；

右油封，将其套穿入右定盘内腔及右芯轴外径面，并通过右压盖进行紧固；

右联座，呈螺纹旋入方式与右芯轴旋接；

驱动轴，将导向螺母旋入其中，将其和导向螺母的合体套入右芯轴，以及呈螺纹旋入方式将右螺帽与右芯轴进行旋接至其和右芯轴的端面紧固；

导向销，将其贯穿右芯轴长槽孔，并呈螺纹方式与导向螺母旋接；

右内油封，将其套穿入右芯轴内腔及驱动轴外径面，并通过右内压盖进行紧固。

其中右密封胶圈、右油封、右内油封均确保对胶质气囊内腔中耦合剂的密封性，微旋开右螺帽可顺逆仅可径向转动驱动轴，驱动轴上旋接导向螺母依托其上旋紧导向销相对右芯轴长槽孔卡位仅可轴向限位移动，右联座承接助推装置；

图9为本发明实施例提供的气囊式探头装置中的升降单元的轴测示意图。其中，34为衬套、35为导向座、36为齿轮、37为圆齿条、38为探头座、39为探头。

导向座，贴合紧固于连轴座右内端面，；

圆齿条，将其穿入导向座中的衬套，以及通过与导向座旋接的定向卡钉抵进其背部导向槽；

探头座，将其卡紧于圆齿条的下端部，以及将探头卡紧于其开口内腔中；

齿轮，将其套穿与右夹盘单元的驱动轴的输出端，将其与圆齿条啮合紧固，并使得探头通过其带动圆齿条运动来进行聚焦升降定位。

探头的信号线经左夹盘单元的左芯轴右端部内孔进口引入，穿过左夹盘单元的锁线套内孔后被密封固定，以及通过锁线母内孔引出。

图10为本发明实施例提供的气囊式探头装置中的升降单元的后视轴测示意图。其中，40为卡钉。

图11为本发明实施例提供的气囊式探头装置中的圆齿条的轴测示意图。其中，37-1为背部导向槽。

在本发明的一个具体实施例中，提供了一种对气囊式探头装置进行调整的方法，该方法包括如下步骤：

首先，旋开左夹盘单元中的控制部件，向胶质气囊内腔中注入与当前工艺下的探头匹配的耦合剂并在达到耦合剂预置的剂量阈值之后旋紧该控制部件；

其次，旋开左夹盘单元中的密封部件，排出胶质气囊内腔中的气体并在排完气体之后旋紧该密封部件；

然后，旋开右夹盘单元中的密封部件，转动驱动轴以达到与当前工艺下的探头匹配的聚焦升降位置并在达到预置的聚焦升降距离值之后旋紧该密封部件。

在本发明的一个具体应用场景中，提供了一种对气囊式探头装置进行调整的方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：旋开左夹盘单元中节流阀，向胶质气囊内腔中注入工艺所需量耦合剂后旋紧节流阀；

步骤二：适当旋开左夹盘单元中气封钉，排出胶质气囊内腔中夹杂气体后旋紧气封钉；

步骤三：微旋开右夹盘单元中右螺帽，顺逆转动驱动轴达到探头工艺聚焦升降位置所需后旋紧右螺帽。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种气囊式探头装置，其特征在于，包括：

胶质气囊，向其内腔中注入与当前工艺下的探头匹配的耦合剂；

左夹盘单元，夹持于所述胶质气囊左端，在达到与当前工艺下的探头匹配的耦合剂预置的剂量阈值之后旋紧其流量控制部件；

右夹盘单元，夹持于所述胶质气囊右端，在达到与当前工艺下的探头匹配的预置的聚焦升降距离值之后旋紧其密封部件；

连轴座，对接所述左夹盘单元与所述右夹盘单元；

升降单元，与所述连轴座和右夹盘单元共同连接，转动所述右夹盘单元的驱动部件，上升或下降至与当前工艺下的探头匹配的聚焦升降位置点；所述升降单元具体包括衬套、导向座、齿轮、圆齿条、探头座和探头：

所述导向座，贴合紧固于所述连轴座右内端面；

所述圆齿条，将其穿入所述导向座中的衬套，以及通过与所述导向座旋接的定向卡钉抵进其背部导向槽；

探头座，将其卡紧于所述圆齿条的下端部，以及将所述探头卡紧于其开口内腔中；

齿轮，将其套穿与所述右夹盘单元的驱动轴的输出端，将其与所述圆齿条啮合紧固，并使得探头通过其带动所述圆齿条运动来进行聚焦升降定位；

所述探头的信号线经所述左夹盘单元的左芯轴右端部内孔进口引入，穿过所述左夹盘单元的锁线套内孔后被密封固定，以及通过所述锁线套内孔引出。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述左夹盘单元具体包括左内夹盘、左外夹盘、气封钉、左密封胶圈、左定盘、左压盖、左芯轴、左油封、第一轴承、左联座、锁线套、锁线母和节流阀；

所述左内夹盘，与所述胶质气囊内腔左端面贴合；

所述左外夹盘，与所述胶质气囊内腔左端面贴合，并与所述左内夹盘形成合围结构以夹持紧固所述胶质气囊；

所述左定盘，在将所述左密封胶圈套穿入其后，将所述左密封胶圈与其合体套入所述左外夹盘并进行紧固；

所述第一轴承，压入所述左定盘至所述左定盘与其内端面紧固；

所述左芯轴，穿入所述第一轴承内径至其轴阶端面与所述第一轴承的左端面紧固；

所述左油封，将其套穿入所述左定盘内腔及所述左芯轴外径面，并通过所述左压盖进行紧固；

所述左联座，呈螺纹旋入方式与所述左芯轴旋接；

所述锁线套，将其压入所述左芯轴内椎腔中，并通过锁线母呈螺纹旋入方式将其锁紧于所述左芯轴内椎腔中；

节流阀，将其拧入所述左芯轴，以控制向所述胶质气囊内腔中注入与当前工艺下的探头匹配的耦合剂；

气封钉，在排完所述胶质气囊内腔中的气体之后，将其旋紧于所述左外夹盘。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述节流阀控制的耦合剂的参数包括以下一项或多项：

所述耦合剂的注入速度、所述耦合剂注入的总剂量，以及所述耦合剂每次注入的剂量。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述右夹盘单元具体包括右内夹盘、右外夹盘、右密封胶圈、右定盘、右联座、导向销、右螺帽、驱动轴、导向螺母、右芯轴、第二轴承、右油封、右压盖、右内油封和右内压盖；

所述右内夹盘，与所述胶质气囊内腔右端面贴合；

所述右外夹盘，与所述胶质气囊内腔右端面贴合，并与所述右内夹盘形成合围结构以夹持紧固所述胶质气囊；

所述右定盘，在将所述右密封胶圈套穿入其后，将所述右密封胶圈与其合体套入所述右外夹盘并进行紧固；

所述第二轴承，压入所述右定盘至所述右定盘与其内端面紧固；

所述右芯轴，穿入所述第二轴承内径至其轴阶端面与所述第二轴承的右端面紧固；

所述右油封，将其套穿入所述右定盘内腔及所述右芯轴外径面，并通过所述右压盖进行紧固；

所述右联座，呈螺纹旋入方式与所述右芯轴旋接；

所述驱动轴，将所述导向螺母旋入其中，将其和所述导向螺母的合体套入所述右芯轴，以及呈螺纹旋入方式将所述右螺帽与所述右芯轴进行旋接至其和所述右芯轴的端面紧固；

所述导向销，将其贯穿所述右芯轴长槽孔，并呈螺纹方式与所述导向螺母旋接；

所述右内油封，将其套穿入所述右芯轴内腔及所述驱动轴外径面，并通过所述右内压盖进行紧固。

5.一种对权利要求1-4任一项所述的气囊式探头装置进行调整的方法，其特征在于，包括：

旋开左夹盘单元中的控制部件，向胶质气囊内腔中注入与当前工艺下的探头匹配的耦合剂并在达到耦合剂预置的剂量阈值之后旋紧该控制部件；

旋开左夹盘单元中的密封部件，排出胶质气囊内腔中的气体并在排完气体之后旋紧该密封部件；

旋开右夹盘单元中的密封部件，转动驱动轴以达到与当前工艺下的探头匹配的聚焦升降位置并在达到预置的聚焦升降距离值之后旋紧该密封部件。