CN111024822B - 一种适用于圆柱形表面的可调节式超声探头固定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于圆柱形表面的可调节式超声探头固定装置，该固定装置包括大钳口、小钳口以及滑轮，滑轮与大钳口连接，小钳口固定于滑轮上，其中，所述的大钳口为滑轮提供移动轨道，通过小钳口与滑轮的相互连接为超声探头提供径向向内的作用力；所述的小钳口用于夹紧超声探头并调节超声探头的偏转角度；所述的滑轮穿过具有中空结构的小钳口起支点作用；所述的滑轮及小钳口属于可拆卸零件，实现超声探头布置位置及数量的可调节性。该固定装置在超声导波无损检测领域研究方面具有十分重要的意义，解决了无损检测试验样品的圆柱形表面难以固定超声探头的难题。

Description

一种适用于圆柱形表面的可调节式超声探头固定装置
技术领域
本发明涉及超声导波无损检测研究技术领域，具体涉及一种适用于圆柱形表面的可调节式超声探头固定装置。
背景技术
目前，在电力、核电等重要工业领域中，大量的核心构件处于高温运行服役的状态，如汽轮机转子、压力容器及管道、发动机叶片、开关刀闸等。在高温、高压、低应力的环境下长期服役，这些构件将不可避免地会发生高温蠕变损伤，引起服役材料的物理性能及力学性能的改变。因此，许多构件的服役时间都远远超过了原定的设计寿命。这也给重大设施运行的可靠性和安全性带来巨大风险，严重威胁国民经济建设的安全。因此，必须对电力设备的质量进行无损检测，以确定设备安全可靠的运行。
超声检测技术中，超声导波检测技术拥有操作更简单、灵敏度更高、检测装置小并且生产成本低等诸多优点。超声导波可应用在恶劣环境中的高温在线监测、金属缺陷监测、管道厚度检测等方面。超声导波由于其衰减小，传播距离远，能够达到上百米的检测距离。如今，超声检测技术广泛地被用于压力容器的焊接，铸件内部缺陷监测、汽轮机和发电机中心孔表面裂纹检测。对于超声导波无损检测的实验探究，超声探头在实验样品处的安装布置十分重要。但对于具有圆柱形表面的实验样品，超声探头难以进行安装固定，其稳定性及可靠性属于一个瓶颈点。因此，目前亟待提出一种适用于圆柱形表面的可调节式超声探头固定装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种适用于圆柱形表面的可调节式超声探头固定装置。该装置能够将超声探头安装固定于无损检测试验样品的圆柱形表面，同时实现超声探头布置位置及数量的可调节性。
本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种适用于圆柱形表面的可调节式超声探头固定装置，该固定装置包括大钳口1、小钳口2以及滑轮3，滑轮3与大钳口1连接，小钳口2固定于滑轮3上，其中，所述的大钳口1为滑轮3提供移动轨道，通过小钳口2与滑轮3的相互连接为超声探头提供径向向内的作用力；所述的小钳口2用于夹紧超声探头并调节超声探头的偏转角度；所述的滑轮3穿过具有中空结构的小钳口2起支点作用；所述的滑轮3及小钳口2属于可拆卸零件，实现超声探头布置位置及数量的可调节性。
进一步地，所述的大钳口1包括上、下钳片、扭转弹簧以及压柄三部分，其中，大钳口1的上、下钳片呈对称圆弧状，自然状态下大钳口1的上、下钳片因扭转弹簧的作用力相互闭合，大钳口1压柄受外力压缩状态下大钳口1的上、下钳片处于打开状态。
进一步地，所述的大钳口1的上、下钳片为四面镂空设计，构成一个硬质金属骨架，大钳口1的上、下钳片顶面、底面以及侧面的镂空区域尺寸为大钳口1的上、下钳片外围尺寸的0.8至0.9倍。
进一步地，所述的大钳口1的上、下钳片侧面镂空区域呈圆弧状，与大钳口1的上、下钳片弯曲方向一致，为滑轮3提供圆弧形移动轨道。
进一步地，所述的滑轮3包括中心杆与两侧的旋钮，中心杆两端与两侧的旋钮通过螺纹的啮合相互连接，其中，中心杆长度与钳片宽度相等，直径与钳片侧面镂空区域宽度相等，两侧旋钮的直径大于中心杆的直径。
进一步地，所述的小钳口2包括上、下钳片、扭转弹簧以及压柄三部分，其中，小钳口2的上钳片呈圆弧状，小钳口2的下钳片呈平齐状，自然状态下小钳口2的上、下钳片因扭转弹簧的作用力相互闭合，小钳口2压柄受外力压缩状态下小钳口2的上、下钳片处于打开状态。
进一步地，所述的小钳口2的尺寸小于大钳口的尺寸，小钳口2的上、下钳片内壁装设提高摩擦力的垫片，用于紧固超声探头。
进一步地，所述的小钳口2中心位置为圆柱形中空结构，滑轮3的中心杆穿过具有中空结构的小钳口2起支点作用，小钳口2能够绕滑轮3中心杆旋转，起到调节超声探头偏转角度的作用。
进一步地，所述的大钳口1的上、下钳片产生的径向向内作用力通过小钳口2与滑轮3的连接施加于超声探头，使得超声探头与无损检测试验样品的圆柱形表面相贴合。
进一步地，所述的滑轮3及小钳口2属于可拆卸装置，可根据实际中超声探头在径向截面位置的数量需求在大钳口1的上、下钳片圆弧形移动轨道内放置若干个滑轮3和小钳口2，其中，滑轮3数量、小钳口2数量与超声探头数量成1:1:1的关系。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1)本发明通过小钳口与滑轮的连接配合将大钳口上、下钳片产生的径向向内作用力施加于超声探头，使得超声探头与无损检测试验样品的圆柱形表面相贴合，解决了无损检测试验样品的圆柱形表面难以固定超声探头的难题。
2）本发明基于滑轮及小钳口可拆卸的特征，实现超声探头布置位置及数量的可调节性。
附图说明
图1是本发明实施例中公开的适用于圆柱形表面的可调节式超声探头固定装置的结构图；
图2是本发明实施例中公开的适用于圆柱形表面的可调节式超声探头固定装置的大钳口上、下钳片的结构图；
图3是本发明实施例中公开的适用于圆柱形表面的可调节式超声探头固定装置的滑轮及小钳口的结构图。
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。
实施例
如图1所示，本实施例公开了一种适用于圆柱形表面的可调节式超声探头固定装置，该固定装置包括大钳口1、小钳口2以及滑轮3，滑轮3与大钳口1连接，小钳口2固定于滑轮3上，其中，所述的大钳口1为滑轮3提供移动轨道，通过小钳口2与滑轮3的相互连接为超声探头提供径向向内的作用力；所述的小钳口2用于夹紧超声探头并调节超声探头的偏转角度；所述的滑轮3穿过具有中空结构的小钳口2起支点作用；所述的滑轮3及小钳口2属于可拆卸零件，实现超声探头布置位置及数量的可调节性。
大钳口1包括上、下钳片、扭转弹簧以及压柄三部分，其中，大钳口1的上、下钳片呈对称圆弧状，自然状态下大钳口1的上、下钳片因扭转弹簧的作用力相互闭合，大钳口1压柄受外力压缩状态下大钳口1的上、下钳片处于打开状态。
如图2所示，大钳口1的上、下钳片为四面镂空设计，构成一个硬质金属骨架，大钳口1的上、下钳片顶面、底面以及侧面的镂空区域尺寸为大钳口1的上、下钳片外围尺寸的0.8至0.9倍。
大钳口1的上、下钳片侧面镂空区域呈圆弧状，与大钳口1的上、下钳片弯曲方向一致，为滑轮3提供圆弧形移动轨道。
滑轮3包括中心杆与两侧的旋钮，中心杆两端与两侧的旋钮通过螺纹的啮合相互连接，其中，中心杆长度与钳片宽度相等，直径与钳片侧面镂空区域宽度相等，两侧旋钮的直径大于中心杆的直径。
小钳口2包括上、下钳片、扭转弹簧以及压柄三部分，其中，小钳口2上钳片呈圆弧状，小钳口2下钳片呈平齐状，自然状态下小钳口2的上、下钳片因扭转弹簧的作用力相互闭合，小钳口2压柄受外力压缩状态下小钳口的上、下钳片处于打开状态。
小钳口2的尺寸小于大钳口的尺寸，小钳口2的上、下钳片内壁装设提高摩擦力的垫片，用于紧固超声探头。
如图3所示，小钳口2中心位置为圆柱形中空结构，滑轮3的中心杆穿过具有中空结构的小钳口2起支点作用，小钳口2能够绕滑轮3中心杆旋转，起到调节超声探头偏转角度的作用。由于无损检测实验样品表面在不同位置存在差异，小钳口的偏转角度可调节特征能够使超声探头与无损检测实验样品表面贴合得更为紧密。
大钳口1的上、下钳片产生的径向向内作用力通过小钳口2与滑轮3的连接施加于超声探头，使得超声探头与无损检测试验样品的圆柱形表面相贴合。
滑轮3及小钳口2属于可拆卸装置，可根据实际中超声探头在径向截面位置的数量需求在大钳口1的上、下钳片圆弧形移动轨道内放置若干个滑轮3和小钳口2，其中，滑轮3数量、小钳口2数量与超声探头数量成1:1:1的关系。基于滑轮3和小钳口2的可拆卸特征，超声探头在径向布置位置及数量能够实现可调节性。
综上所述，本实施例通过适用于圆柱形表面的可调节式超声探头固定装置，解决了无损检测试验样品的圆柱形表面难以固定超声探头的难题，同时实现超声探头布置位置及数量的可调节性。适用于圆柱形表面的可调节式超声探头固定装置实际应用范围广泛，适用于超声导波无损检测技术领域。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种适用于圆柱形表面的可调节式超声探头固定装置，其特征在于，所述的固定装置包括大钳口、小钳口以及滑轮，滑轮与大钳口连接，小钳口固定于滑轮上，其中，所述的大钳口为滑轮提供移动轨道，通过小钳口与滑轮的相互连接为超声探头提供径向向内的作用力；所述的小钳口用于夹紧超声探头并调节超声探头的偏转角度；所述的滑轮穿过具有中空结构的小钳口起支点作用；所述的滑轮及小钳口属于可拆卸零件，实现超声探头布置位置及数量的可调节性；
所述的小钳口中心位置为圆柱形中空结构，滑轮的中心杆穿过具有中空结构的小钳口起支点作用，小钳口能够绕滑轮中心杆旋转，起到调节超声探头偏转角度的作用；
其中，所述的大钳口包括上、下钳片、扭转弹簧以及压柄，其中，大钳口的上、下钳片呈对称圆弧状，自然状态下大钳口的上、下钳片因扭转弹簧的作用力相互闭合，大钳口压柄受外力压缩状态下大钳口的上、下钳片处于打开状态；
其中，所述的大钳口的上、下钳片为四面镂空设计，构成一个硬质金属骨架，大钳口的上、下钳片顶面、底面以及侧面的镂空区域尺寸为大钳口的上、下钳片外围尺寸的0.8至0.9倍；
其中，所述的大钳口的上、下钳片侧面镂空区域呈圆弧状，与大钳口的上、下钳片弯曲方向一致，为滑轮提供圆弧形移动轨道；
其中，所述的滑轮包括中心杆与两侧的旋钮，中心杆两端与两侧的旋钮通过螺纹的啮合相互连接，其中，中心杆长度与大钳口的上、下钳片宽度相等，直径与大钳口的上、下钳片侧面镂空区域宽度相等，两侧旋钮的直径大于中心杆的直径；
所述的大钳口的上、下钳片产生的径向向内作用力通过小钳口与滑轮的连接施加于超声探头，使得超声探头与无损检测试验样品的圆柱形表面相贴合。
2.根据权利要求1所述的一种适用于圆柱形表面的可调节式超声探头固定装置，其特征在于，所述的小钳口包括上、下钳片、扭转弹簧以及压柄，其中，小钳口上钳片呈圆弧状，小钳口下钳片呈平齐状，自然状态下小钳口的上、下钳片因扭转弹簧的作用力相互闭合，小钳口压柄受外力压缩状态下小钳口的上、下钳片处于打开状态。
3.根据权利要求2所述的一种适用于圆柱形表面的可调节式超声探头固定装置，其特征在于，所述的小钳口的尺寸小于大钳口的尺寸，小钳口的上、下钳片内壁装设提高摩擦力的垫片，用于紧固超声探头。
4.根据权利要求1所述的一种适用于圆柱形表面的可调节式超声探头固定装置，其特征在于，所述的滑轮及小钳口为可拆卸装置，可根据实际中超声探头在径向截面位置的数量需求在大钳口的上、下钳片圆弧形移动轨道内放置若干个滑轮和小钳口，其中，滑轮数量、小钳口数量与超声探头数量成1:1:1的关系。
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