CN110320280B - 一种用于狭小空间复合材料结构检测的超声换能器夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种用于狭小空间复合材料结构检测的超声换能器夹具，包括一个中空圆柱形的外壳体(1)，在外壳体(1)内插装一根传动轴(3)，传动轴(3)的上端通过外螺纹与锁紧转轮(2)连接，锁紧转轮(2)的侧面通过外壳体(1)侧壁上的外扩孔(6)露出以方便手动旋转锁紧转轮(2)，传动轴(3)的下端连接夹持环(4)，夹持环(4)从两侧夹持超声换能器(7)，超声换能器(7)的探头通过外壳体(1)侧壁上的预留孔(8)伸出。该夹具使超声换能器无障碍的进入狭小空间结构内部，保证狭小空间复合材料结构的100％无损检测，提高检测效率和检测结果的准确性，减少漏检和误判，保护检测人员安全，该夹具可以在不使用工具的情况下，将超声换能器夹紧、自锁和放松。

Description

一种用于狭小空间复合材料结构检测的超声换能器夹具
技术领域
本发明是一种用于狭小空间复合材料结构检测的超声换能器夹具，属于复合材料结构无损检测技术领域。
背景技术
随着复合材料技术的发展，针对复合材料特殊性而设计和制造的关键结构制件已在航空、航天、轨道交通、汽车、船舶和电力等领域得到了广泛应用。综合材料特性或受力结构因素考虑，复合材料制件制造完成后会形成一些空间比较狭小的复合材料结构，这是无损检测时很难接近的区域。这些狭小空间复合材料结构在复合材料制件的整体结构中起到非常重要的连接和承载作用，要求必须对此区域进行100％无损检测。
由于狭小空间复合材料结构无法实现检测设备自动检测，目前，国际上主要是采用超声方法，检测人员手持超声换能器对狭小空间复合材料结构进行无损检测。由于此类复合材料结构空间狭小，宽度通常小于100mm，深度通常大于50mm，检测人员直接手持换能器后难以对此类狭小空间复合材料结构进行有效的无损检测，严重影响检测效果和检测效率，容易导致漏检或者误判，并且复合材料制件边缘锋利，容易对检测人员造成割伤。
发明内容
本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种用于狭小空间复合材料结构检测的超声换能器夹具，其目的是使超声换能器无障碍的进入狭小空间结构内部，保证狭小空间复合材料结构的100％无损检测，提高检测效率和检测结果的准确性，减少漏检和误判，保护检测人员安全，该夹具有具有体积小、重量轻、便于携带的优点，可以在不使用工具的情况下，将超声换能器夹紧、自锁和放松。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
该种用于狭小空间复合材料结构检测的超声换能器夹具，其特征在于：该夹具包括一个中空圆柱形的外壳体1，在外壳体1内插装一根传动轴3，传动轴3的上端通过外螺纹与锁紧转轮2连接，锁紧转轮2的侧面通过外壳体1侧壁上的外扩孔6露出以方便手动旋转锁紧转轮2，传动轴3的下端连接夹持环4，夹持环4从两侧夹持超声换能器7，超声换能器7的探头通过外壳体1侧壁上的预留孔8伸出。
在一种实施中，外壳体1的上端加工有螺纹用于连接一个延长杆5。延长干5可根据具体的空间结构设计为可弯曲的变形杆，方便进入结构复杂的空间内部。
在一种实施中，外扩孔6的形状为长方形，其在外壳体1侧壁外表面上的轮廓为椭圆形。此椭圆形轮廓尺寸根据人手指尺寸设计，使检测人员轻松旋转锁紧转轮2。
在一种实施中，传动轴3的下部、沿外圆周面加工有环槽9，在该环槽9内夹装一个夹持环4，超声换能器7安装在夹持环4内。进一步，所述夹持环4由分体对称的两瓣构成。所述夹持环4的外表面为锥形面。此锥形面结构可使夹持环4的运动过程中实现对超声换能器7的锁紧，自锁和放松。
在一种实施中，预留孔8加工在外壳体1的底端，为内凹的缺口状。此预留孔8实现超声换能器7的对准，防止超声换能器7在使用、装载和拆卸过程中移位。
进一步，传动轴3的下部为圆台状。此圆台可防止对超声换能器7的夹紧过大，从而损坏超声换能器7。
本发明与传统检测人员手持超声换能器对狭小空间复合材料结构进行超声无损检测相比，能够保证超声换能器无障碍的进入到狭小空间复合材料结构内部，实现狭小空间复合材料结构的100％无损检测，有效的解决了检测人员直接手持超声换能器难以对此区域进行有效的超声无损检测、检测效率低、检测人员易受伤等问题，提高了检测效率和可靠性，避免了漏检或者误判，保证了检测人员安全，并且体积小、重量轻，便于携带，可以在不使用工具的情况下，将超声换能器夹紧、自锁和放松。
附图说明
图1为本发明夹具的整体结构示意图。
图2为外壳体的外形结构示意图。
图3为外壳体的内部结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地详述：
参见附图1～3所示，一种用于狭小空间复合材料结构检测的超声换能器夹具包括一个中空圆柱形的外壳体1，外壳体1的上端加工有螺纹用于连接一个延长杆5。在外壳体1内插装一根传动轴3，传动轴3的上端通过外螺纹与锁紧转轮2连接，锁紧转轮2的侧面通过外壳体1侧壁上的外扩孔6露出以方便手动旋转锁紧转轮2，外扩孔6的形状为长方形，其在外壳体1侧壁外表面上的轮廓为椭圆形。传动轴3的下端连接超声换能器7，超声换能器7的探头通过外壳体1侧壁上的预留孔8伸出。
传动轴3的下部为圆台状，沿外圆周面加工有环槽9，在该环槽9内夹装一个夹持环4，连接超声换能器7安装在夹持环4内。进一步，所述夹持环4由分体对称的两瓣构成。所述夹持环4的外表面为锥形面。
预留孔8加工在外壳体1的底端，为内凹的缺口状。
本发明所述夹具的使用方法是：
1、旋转锁紧转轮2，使夹持环4两瓣之间的距离大于超声换能器7直径；
2、将超声换能器7放入夹持环4两瓣之间，并使夹持环4内表面最大限度的与超声换能器7外表面贴合；
3、旋转锁紧转轮2，使夹持环4逐渐夹紧超声换能器7，直至超声换能器7无法自然脱落；
4、连接延长杆5与外壳体1；
5、连接超声换能器7与所需要使用的超声检测仪；
6、手持延长杆5，将超声换能器7送入狭小空间复合材料结构内部，依据相应的检测要求进行超声无损检测。

Claims (4)

1.一种用于狭小空间复合材料结构检测的超声换能器夹具，其特征在于：该夹具包括一个中空圆柱形的外壳体(1)，在外壳体(1)内插装一根传动轴(3)，传动轴(3)的上端通过外螺纹与锁紧转轮(2)连接，锁紧转轮(2)的侧面通过外壳体(1)侧壁上的外扩孔(6)露出以方便手动旋转锁紧转轮(2)，传动轴(3)的下部为圆台，沿圆台外圆周面加工有环槽(9)，在该环槽(9)内夹装一个夹持环(4)，夹持环(4)由分体对称的两瓣构成，夹持环(4)的外表面为锥形面，超声换能器(7)安装在夹持环(4)内，夹持环(4)从两侧夹持超声换能器(7)，超声换能器(7)的探头通过外壳体(1)侧壁上的预留孔(8)伸出。
2.根据权利要求1所述的一种用于狭小空间复合材料结构检测的超声换能器夹具，其特征在于：外壳体(1)的上端加工有螺纹用于连接一个延长杆(5)。
3.根据权利要求1所述的一种用于狭小空间复合材料结构检测的超声换能器夹具，其特征在于：外扩孔(6)的形状为长方形，其在外壳体(1)侧壁外表面上的轮廓为椭圆形。
4.根据权利要求1所述的一种用于狭小空间复合材料结构检测的超声换能器夹具，其特征在于：预留孔(8)加工在外壳体(1)的底端，为内凹的缺口状。
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