CN107727747A - 一种高频率大晶片双晶纵波探头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高频率大晶片双晶纵波探头，该探头包括外壳、电缆引线、透声楔、阻尼块、压电晶片，外壳被中部的隔音层均分为对称的两个腔体，所述电缆引线、透声楔、阻尼块、压电晶片均为两个且对称分布于的两个腔体内，透声楔截面为直角三角形，透声楔固定在外壳底面的耐磨层上，压电晶片贴装在所述透声楔上，阻尼块设置于所述透声楔的上表面，压电晶片分别通过电缆引线与外壳外部的电缆接头连接，外壳的腔体内布满吸声材料。该探头频率高，分辨率好，检测薄壁钢板时对钢板的母材分层缺陷有很高的检测灵敏度。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢板超声波检测的工具，具体指一种用于薄壁钢板超声波纵波检测的高频率大晶片双晶纵波探头。
背景技术
随着我国经济的飞速发展，对钢管产品的需求越来越多，对其质量的要求也越来越严格。在钢管的生产过程中，为了控制钢管的质量，需要对于钢管的母材分层缺陷进行检测。在利用频率2～5MHz的纵波探头检测过程时，对于薄壁钢板上下近表面缺陷检测的分辨率不够清晰，底波和缺陷波不易区分，易造成薄壁钢板母材分层缺陷漏检。针对这种情况，我们研究出一种高频率大晶片双晶纵波探头，该探头频率高，分辨率好，检测薄壁钢板时对钢板的母材分层缺陷有很高的检测灵敏度，特别是针对薄壁钢板上下近表面缺陷的检测能够达到100％检出，检测时对缺陷波和底波能够清楚分辨，对自动检测设备闸门设置更容易实现自动化检测。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高频率大晶片双晶纵波探头，该探头频率高，分辨率好，检测薄壁钢板时对钢板的母材分层缺陷有很高的检测灵敏度。
该技术方案为，一种高频率大晶片双晶纵波探头，该探头包括外壳、电缆引线、透声楔、阻尼块、压电晶片，所述外壳被中部的隔音层均分为对称的两个腔体，所述电缆引线、透声楔、阻尼块、压电晶片均为两个且对称分布于所述的两个腔体内，所述透声楔截面为直角三角形，所述透声楔固定在所述外壳底面的耐磨层上，所述压电晶片贴装在所述透声楔上，所述阻尼块设置于所述透声楔的上表面，所述压电晶片分别通过电缆引线与所述外壳外部的电缆接头连接，所述外壳的腔体内布满吸声材料。
优选的，所述外壳材质为铝，外形尺寸为35*25*40mm，所述外壳表面带有防腐的氧化层。
优选的，所述透声楔材质为声速为2385的聚苯亚胺材料。
优选的，所述阻尼块和吸声材料选用1/4波长匹配。
优选的，所述两个电缆引线匹配加工，选用环保丝制作。
优选的，所述电缆接头材质选用BNC纯铜接头。
优选的，所述压电晶片为长方体状，其尺寸为：30*4*2mm，所述的两个压电晶片工作方式为一发一收，互不干扰。
本发明的有益效果在于，采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1、本发明主要针对薄壁钢板检测时，有利于小缺陷和钢板上下近表面缺陷的检出，防止小缺陷和钢板上下近表面缺陷的漏检。
2、本发明实现了盲区小、分辨率强、检测灵敏度高、检测范围广，特别是对钢板近表面或者小缺陷有更高的检出率和分辨率等。
3、本发明简化了检测工序，提高了生产效率，增强了钢管质量控制，更容易实现自动化检测，优化了公司产品质量的检测手段。
附图说明
图1本发明的结构示意图。
其中，1、外壳，2、电缆引线，3、阻尼块，4、压电晶片，5、隔音层，6、透声楔，7、电缆接头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：如图1所示的一种高频率大晶片双晶纵波探头，该探头包括外壳1、电缆引线2、透声楔6、阻尼块3、压电晶片4，所述外壳1被中部的隔音层5均分为对称的两个腔体，所述电缆引线2、透声楔6、阻尼块3、压电晶片4均为两个且对称分布于所述的两个腔体内，所述透声楔6截面为直角三角形，所述透声楔6固定在所述外壳1底面的耐磨层上，所述压电晶片4贴装在所述透声楔6上，所述阻尼块3设置于所述透声楔6的上表面，所述压电晶片4分别通过电缆引线2与所述外壳1外部的电缆接头7连接，所述外壳1的腔体内布满吸声材料。
所述外壳1材质为铝，外形尺寸为35*25*40mm，所述外壳1表面带有防腐的氧化层。
所述透声楔6材质为声速为2385的聚苯亚胺材料。
所述阻尼块3和吸声材料选用1/4波长匹配。
所述两个电缆引线2匹配加工，选用环保丝制作。
所述电缆接头7材质选用BNC纯铜接头。
所述压电晶片4为长方体状，其尺寸为：30*4*2mm，所述的两个压电晶片4工作方式为一发一收，互不干扰,两个压电晶片4所成的夹角为角度为7.8-8°且相互对称。
透声楔6呈截面为直角三角形的立体状，其中一个直角面与外壳1的底面接触，即放置在外壳1底面的耐磨层上，另一个直角面与隔音层5平行竖直设置，而压电晶片4贴装在所述透声楔6的斜面上，阻尼块3设置在所述压电晶片4上。
所述高频率大晶片双晶纵波探头的主要技术指标：1、探头角度：0°；2、探头频率：10MHZ；3、压电晶片4尺寸：30*4*2mm；4、压电晶片4夹角：7.8-8°；5、焦点距离：10mm；6、外壳1外形尺寸为35*25*40mm；7、探头延迟：6.0μs～7.0μs；8、检测时探头垂直方向不应有明显的双峰；9、探头主声束偏离不超过±1°。
高频率大晶片双晶纵波探头制造工艺过程：1、外壳1加工：采用全铝制作，外表面进行氧化X。2、压电晶片4：采用美国EBL公司生产的晶片，综合性能优越。3、透声楔6：材质选用声速为2385的进口聚苯亚胺材料。4、阻尼块3和吸声材料加工：选用1/4波长匹配。5、电缆引线2匹配加工：选用环保丝制作。6、耐磨层加工：分别有金属钨粉、环氧树脂、橡胶等，根据频率按定制的配方来加工。7、外部电缆加工：选用双屏蔽高频电缆加工。8、电缆接头7加工：选用BNC纯铜接头。9、其他辅料加工：高阻导线、隔声层等
本发明的有益效果在于，采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1、本发明主要针对薄壁钢板检测时，有利于小缺陷和钢板上下近表面缺陷的检出，防止小缺陷和钢板上下近表面缺陷的漏检。
2、本发明实现了盲区小、分辨率强、检测灵敏度高、检测范围广，特别是对钢板近表面或者小缺陷有更高的检出率和分辨率等。
3、本发明简化了检测工序，提高了生产效率，增强了钢管质量控制，更容易实现自动化检测，优化了公司产品质量的检测手段。
Claims (7)
1.一种高频率大晶片双晶纵波探头，其特征是:该探头包括外壳、电缆引线、透声楔、阻尼块、压电晶片，所述外壳被中部的隔音层均分为对称的两个腔体，所述电缆引线、透声楔、阻尼块、压电晶片均为两个且对称分布于所述的两个腔体内，所述透声楔截面为直角三角形，所述透声楔固定在所述外壳底面的耐磨层上，所述压电晶片贴装在所述透声楔上，所述阻尼块设置于所述透声楔的上表面，所述压电晶片分别通过电缆引线与所述外壳外部的电缆接头连接，所述外壳的腔体内布满吸声材料。
2.根据权利要求1所述的一种高频率大晶片双晶纵波探头，其特征是：所述外壳材质为铝，外形尺寸为35*25*40mm，所述外壳表面带有防腐的氧化层。
3.根据权利要求1所述的一种高频率大晶片双晶纵波探头，其特征是：所述透声楔材质为声速为2385的聚苯亚胺材料。
4.根据权利要求1所述的一种高频率大晶片双晶纵波探头，其特征是：所述阻尼块和吸声材料选用1/4波长匹配。
5.根据权利要求1所述的一种高频率大晶片双晶纵波探头，其特征是：所述两个电缆引线匹配加工，选用环保丝制作。
6.根据权利要求1所述的一种高频率大晶片双晶纵波探头，其特征是：所述电缆接头材质选用BNC纯铜接头。
7.根据权利要求1所述的一种高频率大晶片双晶纵波探头，其特征是：所述压电晶片为长方体状，其尺寸为：30*4*2mm，所述的两个压电晶片工作方式为一发一收，互不干扰。
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