CN107192764A - 一种分体式二次轮式探头支架及探头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分体式二次轮式探头支架及探头，所述支架一分为二，包括第一支架、第二支架；所述第一支架和第二支架互为对称结构或非对称结构；所述第一支架和第二支架上均开设有若干个安装超声波换能器的孔，超声波换能器即安装在所述孔中；所述互对称结构为第一支架、第二支架均包括一个平面，平面连接若干倾斜面；所述互为非对称结构为第一支架和第二支架均包括一个平面，所述平面两侧分别连接一个倾斜面。本发明的有益效果：所述支架一分为二，分置于两个轮探头中，两个支架中所有的超声波换能器能并行工作，解决了原来多个超声波换能器由于相互干扰不能并行工作的问题，提高了检测精度和效率。

Description

一种分体式二次轮式探头支架及探头
技术领域
本发明涉及一种超声波检测装置，尤其涉及的是一种分体式二次轮式探头支架及探头。
背景技术
利用超声波对钢轨进行无损探伤检测是确保机车安全运行的重要举措。中国专利CN20181765Y公开的一种用于手推式超声波探伤车的轮式探头，包括超声波换能器、支架、耦合介质、轮状耦合介质容器及固定到车体上的支架轴，所述的支架具有中间为平面、平面两侧分别依次连接的第一倾斜面和第二倾斜面，其端面上垂直开设有安装超声波换能器的螺孔和透射超声波的圆形或方形窗口，支架中间平面上安装的超声波换能器产生的超声波束在钢轨中的折射角度为0度(折射角是在钢轨中折射的波束与垂直方向的夹角)，其在钢轨中产生垂直向下的波束，主要用于检测钢轨的水平裂纹；支架中间平面两侧的第一倾斜面的端面上分别相对倾斜安装的超声波换能器产生的超声波束在钢轨中的折射角度为37～45度，主要用于检测钢轨的腰部；紧挨第一倾斜面的第二倾斜面的端面上相对倾斜安装的超声波换能器产生的超声波束在钢轨中的折射角度为65～75度，主要用于检测钢轨的头部。由于支架第二倾斜面的端面上相对倾斜安装的三对超声波换能器产生的超声波束在钢轨中的折射角度是相同的，且三对超声波换能器产生的超声波束的传播方向和钢轨的行进方向时平行的，分别对应于钢轨的内、中、外，而钢轨头部的两侧则是弧形的，故即使把安装在支架第二倾斜面的端面外侧和内侧上的超声波换能器分别向外侧和内侧移动，其产生的超声波束也不能有效地进入到弧形钢轨头部的两侧，因此该超声波换能器在检测钢轨的头部时存在部分盲区，特别就是钢轨头部的两侧。
基于上述技术问题，本申请人的公告号为CN203643404U的中国专利公开了一种二次波轮式探头，包括超声波换能器、支架、祸合介质、轮状藕合介质容器及固定到车体上的支架轴，如图1和图2所示，所述的支架具有中间为平面24、平面24两侧分别依次连接的第一倾斜面25和第二倾斜面26，其端面上垂直开设有安装超声波换能器的螺孔和透射超声波的圆形或方形窗口，平面24和第一倾斜面25上安装有超声波换能器6，所述支架的第二倾斜面26向下拉长，其向下拉长部分的端面上分别相对倾斜的安装一个超声波换能器64，第二倾斜面26上半部分的端面上自该端面中心线两旁分别由高至低向两边外侧倾斜的安装一个超声波换能器63，第二倾斜面26上半部分端面中心线的两旁与安装的超声波换能器63之间，分别设有一块自该端面中心线两旁由高至低向两边外侧倾斜的阶梯块7。该超声波换能器产生的超声波束在钢轨中的折射角度为70度，并产生反射的二次波，扩大了检测范围，减小了检测盲区，实际70度探头只是一个习惯性叫法，指的是超声波换能器产生的超声波束在钢轨中的折射角度为70度左右。
但是在实际工作中，所有的超声波换能器安装在同一支架上，在一个轮探头里面，由于超声波换能器之间的相互干扰因而所有的超声波换能器不能同时(并行)工作，降低了检测速度及检测效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供了一种分体式二次轮式探头支架及探头，降低多个超声波换能器互相干扰，提高探测精度和效率。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：本发明包括所述支架一分为二，包括第一支架、第二支架；所述第一支架和第二支架互为对称结构或非对称结构；所述第一支架和第二支架上均开设有若干个安装超声波换能器的孔，超声波换能器即安装在所述孔中。
优选的，所述第一支架和第二支架互为对称结构，所述第一支架和第二支架均包括一个平面，平面连接若干倾斜面；所述平面及倾斜面上均开设有至少一个安装超声波换能器的孔，所述倾斜面包括第一倾斜面和第二倾斜面，第一倾斜面为能够在钢轨中产生折射角度为37-45度的超声波束的超声波换能器的倾斜面，第二倾斜面为能够在钢轨中产生折射角度为65-75度的超声波束的超声波换能器的倾斜面。
优选的，所述第一支架和第二支架互为非对称结构，所述第一支架和第二支架均包括一个平面，所述平面两侧分别连接一个倾斜面，所述平面及倾斜面上均开设有至少一个安装超声波换能器的孔，所述倾斜面包括第一倾斜面和第二倾斜面，第一倾斜面为能够在钢轨中产生折射角度为37-45度的超声波束的超声波换能器的倾斜面，第二倾斜面为能够在钢轨中产生折射角度为65-75度的超声波束的超声波换能器的倾斜面，所述第一支架平面两侧分别连接第一倾斜面，所述第二支架平面两侧分别连接第二倾斜面。
优选的，所述第一支架的平面和第二支架的平面在同一高度，所述平面开设有安装超声波换能器的孔及安装超声波换能器的螺孔。
优选的，所述第一支架平面左边依次连接第一倾斜面和第二倾斜面，所述第二支架右边依次连接第一倾斜面和第二倾斜面。
优选的，所述第一支架或第二支架的平面左边连接第一倾斜面，第一支架或第二支架的平面右边连接第二倾斜面。
优选的，所述第一倾斜面，开设有安装超声波换能器的孔及安装超声波换能器的螺孔。
优选的，所述第二倾斜面面上或其下部设有一块自该端面中心线两旁由高至低向两边外侧倾斜的阶梯块，所述阶梯块上开设有与倾斜面对应的安装超声波换能器的孔及安装超声波换能器的螺孔，所述阶梯块的倾斜角度为1-20度。
优选的，所述第二倾斜面后连接一个台阶面，所述第二倾斜面结束端与台阶面起始端之间设有一个支撑墙，所述第二倾斜面相对于平面倾斜的角度大于、小于或等于台阶面相对于平面的倾斜角度。
本发明还提供一种使用如上述任一方案所述的一种分体式二次轮式探头支架的轮探头，所述轮探头为两个，每个轮探头均包括支架、超声波换能器、耦合介质、轮状耦合介质容器及固定到车体上的支架轴，支架、超声波换能器、耦合介质均安装在轮状耦合介质容器内，超声波换能器安装在支架上，支架轴连接在支架的两边，其特征在于：所述轮探头包括两个轮状耦合介质容器，所述支架包括第一支架和第二支架，第一支架和第二支架分别安装在两个平行等高的支架轴上，两个支架轴分别固定在两个轮状耦合介质容器内。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明所述支架一分为二，所有超声波换能器都能同时(并行)工作，解决了原先由于超声波换能器互相干扰而不能同时(并行)工作的问题，提高检测检测精度和效率。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种分体式二次轮式探头支架的结构示意图；
图2是本发明实施例二中的一种分体式二次轮式探头支架的结构示意图；
图3是第二倾斜面带有台阶面的支架结构示意图；
图4为本发明一种分体式二次轮式探头支架的非对称结构示意图。
支架1 第一支架11 第二支架12 孔2 螺孔3 平面41 第一倾斜面42 第二倾斜面43 台阶面431 支撑墙432 阶梯块5
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例一
如图1所示，本实施例一包括所述支架1一分为二，包括第一支架11、第二支架12；所述第一支架11和第二支架12上均开设有若干个安装超声波换能器的孔2，超声波换能器即安装在所述孔2中。
所述第一支架11和第二支架12互为对称结构，所述第一支架11和第二支架12均包括一个平面41，平面41连接若干倾斜面；所述平面41及倾斜面上均开设有至少一个安装超声波换能器的孔2，所述倾斜面包括第一倾斜面42和第二倾斜面43，第一倾斜面42为能够在钢轨中产生折射角度为37-45度的超声波束的超声波换能器的倾斜面，第二倾斜面43为能够在钢轨中产生折射角度为65-75度的超声波束的超声波换能器的倾斜面。
所述第一支架11的平面41和第二支架12的平面41在同一高度，所述平面41及第一倾斜面42、第二倾斜面43开设有安装超声波换能器的孔2及安装超声波换能器的螺孔3。
所述第一支架11平面左边依次连接第一倾斜面42和第二倾斜面43，所述第二支架12右边依次连接第一倾斜面42和第二倾斜面43。
作为优化的方案，第二倾斜面43可以有几种不同的结构，所述第二倾斜面43可以为平面。或者所述第二倾斜面43面上设有一块自该端面中心线两旁由高至低向两边外侧倾斜的阶梯块5，或者其下部设有自该倾斜面中心线两旁由低至高向两边外侧倾斜的阶梯块5，所述阶梯块上开设有与倾斜面对应的安装超声波换能器的孔，所述阶梯块的倾斜角度为1-20度，阶梯块的设置，扩大了检测范围，减小了检测盲区。
所述第二倾斜面43后连接一个台阶面431，所述第二倾斜面43结束端与台阶面431起始端之间设有一个支撑墙432，所述第二倾斜面43相对于平面41倾斜的角度大于、小于或等于台阶面431相对于平面41的倾斜角度。该种结构的支架增加了台阶面431，使原来安装在第二倾斜面43上的超声波换能器分散安装到第二倾斜面43和台阶面上，进一步的避免多个超声波换能器的二次波信号相互干扰的问题。
实施例二
本实施例二与实施例一的区别在于第一倾斜面与第二倾斜面的安装位置不同，如图2所示，第一支架11和第二支架12互为对称结构，当第一支架11的右边连接第一倾斜面41，左边连接第二倾斜面42，对应的第二支架12平面41左边连接第一倾斜面41，右边连接第二倾斜面42。
同样的，所述第一支架11的平面41和第二支架12的平面41在同一高度，所述平面41及第一倾斜面42、第二倾斜面43开设有安装超声波换能器的孔2及安装超声波换能器的螺孔3。
作为优化的方案，第二倾斜面43可以有几种不同的结构，所述第二倾斜面43可以为平面。或者所述第二倾斜面43面上设有一块自该端面中心线两旁由高至低向两边外侧倾斜的阶梯块5，或者其下部设有自该倾斜面中心线两旁由低至高向两边外侧倾斜的阶梯块5，所述阶梯块上开设有与倾斜面对应的安装超声波换能器的孔，所述阶梯块的倾斜角度为1-20度。
所述第二倾斜面43后连接一个台阶面，所述第二倾斜面43结束端与台阶面起始端之间设有一个支撑墙，所述第二倾斜面43相对于平面倾斜的角度大于、小于或等于台阶面相对于平面41的倾斜角度。
实施例三
本实施例与实施例一与实施例二的区别在于，第一支架11和第二支架12为互非对称结构，所述第一支架11和第二支架12均包括一个平面41，所述第一支架平面两侧分别连接第一倾斜面42，所述第二支架12平面41两侧分别连接第二倾斜面43。
作为优化方案，第二倾斜面43可以有几种不同的结构，所述第二倾斜面43可以为平面。或者所述第二倾斜面43面上设有一块自该端面中心线两旁由高至低向两边外侧倾斜的阶梯块5，或者其下部设有自该倾斜面中心线两旁由低至高向两边外侧倾斜的阶梯块5，所述阶梯块上开设有与倾斜面对应的安装超声波换能器的孔，所述阶梯块的倾斜角度为1-20度，阶梯块的设置，扩大了检测范围，减小了检测盲区。
或者，所述第二倾斜面43后连接一个台阶面，所述第二倾斜面43结束端与台阶面起始端之间设有一个支撑墙，所述第二倾斜面43相对于平面倾斜的角度大于、小于或等于台阶面相对于平面41的倾斜角度。
本发明还提供一种使用如上任一方案所述的分体式二次波轮探头支架的轮探头，所述轮探头为两个，每个轮探头均包括支架、超声波换能器、耦合介质、轮状耦合介质容器及固定到车体上的支架轴，支架、超声波换能器、耦合介质均安装在轮状耦合介质容器内，超声波换能器安装在支架上，支架轴连接在支架的两边，其特征在于：所述轮探头包括两个轮状耦合介质容器，所述支架包括第一支架11和第二支架12，第一支架11和第二支架12分别安装在两个平行等高的支架轴上，两个支架轴分别固定在两个轮状耦合介质容器内。
作为优选的方案，所述孔3为圆孔或者方孔、或者矩形孔，所述超声波换能器的形状与孔的形状对应。
因所述第一支架11的平面41和第二支架11的平面41在同一高度，安装时，两个支架分别安装在两个支架轴上，两个支架轴在同一高度，互相平行。
本发明的工作过程，分体式的支架使超声波换能器分布在两个轮探头里面，进而所有的超声波换能器可以同时(并行)工作，解决了原先多个超声波换能器在同一个轮探头里面工作互相干扰而不能同时(并行)工作的问题，提高了探测精度和使用效率。
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。

Claims (10)

1.一种分体式二次轮式探头支架，其特征在于，所述支架一分为二，包括第一支架、第二支架；所述第一支架和第二支架互为对称结构或非对称结构；所述第一支架和第二支架上均开设有若干个安装超声波换能器的孔，超声波换能器即安装在所述孔中。
2.根据权利要求1所述的一种分体式二次轮式探头支架，其特征在于，所述第一支架和第二支架互为对称结构，所述第一支架和第二支架均包括一个平面，平面连接若干倾斜面；所述平面及倾斜面上均开设有至少一个安装超声波换能器的孔，所述倾斜面包括第一倾斜面和第二倾斜面，第一倾斜面为能够在钢轨中产生折射角度为37-45度的超声波束的超声波换能器的倾斜面，第二倾斜面为能够在钢轨中产生折射角度为65-75度的超声波束的超声波换能器的倾斜面。
3.根据权利要求1所述的一种分体式二次轮式探头支架，其特征在于，所述第一支架和第二支架互为非对称结构，所述第一支架和第二支架均包括一个平面，所述平面两侧分别连接一个倾斜面，所述平面及倾斜面上均开设有至少一个安装超声波换能器的孔，所述倾斜面包括第一倾斜面和第二倾斜面，第一倾斜面为能够在钢轨中产生折射角度为37-45度的超声波束的超声波换能器的倾斜面，第二倾斜面为能够在钢轨中产生折射角度为65-75度的超声波束的超声波换能器的倾斜面，所述第一支架平面两侧分别连接第一倾斜面，所述第二支架平面两侧分别连接第二倾斜面。
4.根据权利要求2或3所述的一种分体式二次轮式探头支架，其特征在于，所述第一支架的平面和第二支架的平面在同一高度，所述平面开设有安装超声波换能器的孔及安装超声波换能器的螺孔。
5.根据权利要求2所述的一种分体式二次轮式探头支架，其特征在于，所述第一支架平面左边依次连接第一倾斜面和第二倾斜面，所述第二支架右边依次连接第一倾斜面和第二倾斜面。
6.根据权利要求2所述的一种分体式二次轮式探头支架，其特征在于，所述第一支架或第二支架的平面左边连接第一倾斜面，第一支架或第二支架的平面右边连接第二倾斜面。
7.根据权利要求2或3所述的一种分体式二次轮式探头支架，其特征在于，所述第一倾斜面，开设有安装超声波换能器的孔及安装超声波换能器的螺孔。
8.根据权利要求2或3所述的一种分体式二次轮式探头支架，其特征在于，所述第二倾斜面面上或其下部设有一块自该端面中心线两旁由高至低向两边外侧倾斜的阶梯块，所述阶梯块上开设有与倾斜面对应的安装超声波换能器的孔及安装超声波换能器的螺孔，所述阶梯块的倾斜角度为1-20度。
9.根据权利要求2或3所述的一种分体式二次轮式探头支架，其特征在于，所述第二倾斜面后连接一个台阶面，所述第二倾斜面结束端与台阶面起始端之间设有一个支撑墙，所述第二倾斜面相对于平面倾斜的角度大于、小于或等于台阶面相对于平面的倾斜角度。
10.一种使用如权利要求1-9任一项所述的一种分体式二次轮式探头支架的轮探头，所述轮探头为两个，每个轮探头均包括支架、超声波换能器、耦合介质、轮状耦合介质容器及固定到车体上的支架轴，支架、超声波换能器、耦合介质均安装在轮状耦合介质容器内，超声波换能器安装在支架上，支架轴连接在支架的两边，其特征在于：所述轮探头包括两个轮状耦合介质容器，所述支架包括第一支架和第二支架，第一支架和第二支架分别安装在两个平行等高的支架轴上，两个支架轴分别固定在两个轮状耦合介质容器内。
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