CN113447567B - 一种常规超声及相控阵探头扫查装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种常规超声及相控阵探头扫查装置，属于无损检测技术领域，包括支撑板、容纳腔体、探头、安装板以及调节杆，支撑板的下端设有行走轮，容纳腔体固设于支撑板上，安装板上设有手柄，调节杆转动连接于安装板上，调节杆的上端位于安装板的上方，下端安装于出液孔内；自调节杆的下端向上沿调节杆的长度方向设有长条开口。本发明提供的常规超声及相控阵探头扫查装置，借助行走轮和手柄支撑板使探头在被测工件上高效且稳定的作业，提高了工件及焊缝检测的工作效率，并且在调节杆的作用下使容纳腔体内的耦合剂不断地流至工作开口中的探头的下方，完成耦合剂的自动添加，降低了对人力的需求，同时也提高了超声检测的质量。

Description

一种常规超声及相控阵探头扫查装置

技术领域

本发明属于无损检测技术领域，更具体地说，是涉及一种常规超声及相控阵探头扫查装置。

背景技术

超声检测是常规无损检测方法之一，所探工件有大有小，有的工件长度较大，而且探头也须按直线扫查，比如大钢板探伤的格子线的扫查方式。

随着焊接技术的不断发展，搅拌摩擦焊应用越来越广泛，它用于铁路车体部件的焊接，一般部件面积比较大，即焊缝的长度较长，板厚较小，所检测的焊缝薄而宽，常规探头无法实现，所以即采用超声相控阵探头的扫查方法。相控阵探头在能完全覆盖焊缝的前提下应该保持固定的步进偏置，即要求探头进行直线扫查，否则就会漏探。

探头在对焊缝或者工件内部进行检测过程中通常沿直线扫查，工件长度较长时，按常规的手持探头扫查的方式，就出现操作难度大，检测效率低等缺点，在扫查的过程中还需要陆续的刷涂耦合剂，这需要投入大量的人力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种常规超声及相控阵探头扫查装置，以解决现有技术中存在的探头扫查焊缝或被测工件的工作效率较低，且占用人力较多的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种常规超声及相控阵探头扫查装置，包括：

支撑板，下端设有行走轮；所述支撑板上开设有工作开口；

容纳腔体，固设于所述支撑板上，且位于所述工作开口的一侧；所述容纳腔体用于盛放耦合剂；所述容纳腔体内设有与所述工作开口连通的出液孔；

探头，设于所述工作开口内，且用于与被测工件上的耦合剂接触；所述探头用于对焊缝或被测工件进行检测；

安装板，固设于所述支撑板上，且位于所述容纳腔体上方；所述安装板上设有用于推动所述支撑板移动的手柄；

调节杆，转动连接于所述安装板上；所述调节杆的上端位于所述安装板的上方，下端安装于所述出液孔内；自所述调节杆的下端向上沿所述调节杆的长度方向设有长条开口，转动所述调节杆使耦合剂自所述长条开口进入所述出液孔中。

在一种可能的实现方式中，所述容纳腔体为两个，分别设于所述工作开口的两侧，所述探头位于两个所述容纳腔体之间。

在一种可能的实现方式中，所述支撑板上固设有环形板，所述支撑板的上端面和所述环形板的内壁围成所述容纳腔体。

在一种可能的实现方式中，所述出液孔包括设于所述支撑板上的第一螺孔，所述工作开口的内壁上设有与所述第一螺孔连通的通孔；所述调节杆的外圆面上设有与所述第一螺孔相适配的外螺纹，所述长条开口设于所述外螺纹上。

在一种可能的实现方式中，所述调节杆的上端设有蝶形螺母。

在一种可能的实现方式中，所述安装板上设有定位柱，所述定位柱上设有多个第二螺孔，所述手柄的下端设有用于套装在所述定位柱上且与所述定位柱转动连接的第一安装槽，所述手柄的外侧面上设有与所述第一安装槽连通的第一安装孔，所述手柄和所述定位柱通过穿过所述第一安装孔和所述第二螺孔的螺栓连接。

在一种可能的实现方式中，多个所述第二螺孔沿所述定位柱的周向均布设置。

在一种可能的实现方式中，所述常规超声及相控阵探头扫查装置还包括：

连接块，设有用于套装在所述定位柱上的第二安装槽；所述连接块的外侧面上设有与第二安装槽相连通的第二安装孔；所述连接块和所述定位柱通过穿过所述第二安装孔和所述第二螺孔的螺栓连接；所述连接块远离所述定位柱的一端设有第一连接孔；

操作杆，一端设有与所述第一连接孔相对应的第二连接孔；所述操作杆和所述连接块通过穿过所述第一连接孔和所述第二连接孔的销轴连接。

在一种可能的实现方式中，所述安装板位于所述探头的上方，所述安装板的下端面上固设有弹性件，所述弹性件的下端与所述探头连接。

在一种可能的实现方式中，所述弹性件包括：

顶板，设于所述安装板的下端面上；

底板，位于所述顶板的下方，且与所述顶板之间具有间隔；所述底板用于与所述探头连接；

弹簧，设于所述顶板和所述底板之间，且两端分别与所述顶板和所述底板连接。

本发明提供的常规超声及相控阵探头扫查装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明常规超声及相控阵探头扫查装置，以支撑板作为该常规超声及相控阵探头扫查装置的主体结构，使用时工作人员通过驱动调节杆在安装板上转动，使长条开口与容纳腔体连通，耦合剂可以通过长条开口进入出液孔内，进而流至工作开口中的探头的下方；并且工作人员手握手柄驱动支撑板在行走轮的作用下沿被测工件快速、平稳移动，进而完成探头对被测工件或者焊缝的检测作业，通过这种方式，借助行走轮和手柄驱动支撑板使探头在被测工件上高效且稳定的作业，提高了工件及焊缝检测的工作效率，并且在调节杆的作用下使容纳腔体内的耦合剂不断地流至工作开口中的探头的下方，完成耦合剂的自动添加，降低了对人力的需求，同时也提高了超声检测的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的常规超声及相控阵探头扫查装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的支撑板和容纳腔体的连接示意图；

图3为本发明实施例提供的常规超声及相控阵探头扫查装置的主视图；

图4为本发明实施例提供的调节杆的局部示意图；

图5为本发明实施例提供的安装板和定位柱的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的手柄的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的连接块的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的连接块和操作杆的连接示意图；

图9为本发明实施例提供的弹性件的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、支撑板；11、行走轮；12、工作开口；13、第一螺孔；14、通孔；15、垫板；16、挡板；17、限位孔；2、容纳腔体；21、环形板；3、探头；31、编码器；4、安装板；41、手柄；42、定位柱；43、第二螺孔；44、第一安装槽；45、第一安装孔；46、螺栓；5、调节杆；51、长条开口；52、蝶形螺母；6、连接块；61、操作杆；62、第二安装槽；63、第二安装孔；64、第一连接孔；65、销轴；7、弹性件；71、顶板；72、底板；73、弹簧。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图9，现对本发明提供的常规超声及相控阵探头扫查装置进行说明。一种常规超声及相控阵探头扫查装置，包括支撑板1、容纳腔体2、探头3、安装板4以及调节杆5，支撑板1的下端设有行走轮11；支撑板1上开设有工作开口12；容纳腔体2固设于支撑板1上，且位于工作开口12的一侧；容纳腔体2用于盛放耦合剂；容纳腔体2内设有与工作开口12连通的出液孔；探头3设于工作开口12内，且用于与被测工件上的耦合剂接触；探头3用于对焊缝或被测工件进行检测；安装板4固设于支撑板1上，且位于容纳腔体2上方；安装板4上设有用于推动支撑板1移动的手柄41；调节杆5转动连接于安装板4上；调节杆5的上端位于安装板4的上方，下端安装于出液孔内；自调节杆5的下端向上沿调节杆5的长度方向设有长条开口51，转动调节杆5使耦合剂自长条开口51进入出液孔中。

本发明提供的常规超声及相控阵探头扫查装置，与现有技术相比，以支撑板1作为该常规超声及相控阵探头扫查装置的主体结构，使用时工作人员通过驱动调节杆5在安装板4上转动，使长条开口51与容纳腔体2连通，耦合剂可以通过长条开口51进入出液孔内，进而流至工作开口12中的探头3的下方，探头3通过耦合剂与被测工件接触；并且工作人员手握手柄41驱动支撑板1在行走轮11的作用下沿被测工件快速、平稳移动，进而完成探头3对被测工件或者焊缝的检测作业，通过这种方式，借助行走轮11和手柄41驱动支撑板1使探头3在被测工件上高效且稳定的作业，提高了被测工件或者焊缝检测的工作效率，并且在调节杆5的作用下使容纳腔体2内的耦合剂不断地流至工作开口12中的探头3的下方，完成耦合剂的自动添加，降低了对人力的需求，同时也提高了超声检测的质量。

在支撑板1的一侧面上设置垫板15和挡板16，垫板15用于支撑起探头3上的编码器31，而挡板16用于对探头3进行限位。并且在垫板15和挡板16设置限位孔17，用于安装编码器31。

本发明的常规超声及相控阵探头扫查装置适用于无损检测中的常规超声检测、相控阵检测，完成对焊缝、工件内部缺陷等超声检测工作，尤其提高了长度较长的工件或焊缝的检测效率，且更易于保证探头进行直线扫查的无损检测工作。

请参阅图1和图2，作为本发明提供的常规超声及相控阵探头扫查装置的一种具体实施方式，容纳腔体2为两个，分别设于工作开口12的两侧，探头3位于两个容纳腔体2之间，设置两个容纳腔体2分别位于工作开口12的两侧，出液孔为两个，分别用于连通两个容纳腔体2和工作开口12，在向两个容纳腔体2内加入耦合剂后，可以启动调节杆5，由两个容纳腔体2同时向工作开口12加入耦合剂，提高探头3下方的耦合剂的均匀性和可靠性，确保扫查工作准确地进行。探头3位于两个容纳腔体2中，在将安装板4设置在探头3的上方，使用两个容纳腔体2和安装板4将探头3包围起来，起到保护探头3的作用。

请参阅图1和图2，作为本发明提供的常规超声及相控阵探头扫查装置的一种具体实施方式，支撑板1上固设有环形板21，支撑板1的上端面和环形板21的内壁围成容纳腔体2，直接在支撑板1上固定焊接环形板21，使环形板21的内壁与支撑板1的上端面形成容纳腔体2，这种结构的容纳腔体2结构简单，且重量较小，便于安装、操作该常规超声及相控阵探头扫查装置，并且环形板21安装在支撑板1上后，在环形板21与支撑板1的接触面进行焊接固定操作，操作方便，且两者连接可靠性较高。

请参阅图1至图4，作为本发明提供的常规超声及相控阵探头扫查装置的一种具体实施方式，出液孔包括设于支撑板1上的第一螺孔13，工作开口12的内壁上设有与第一螺孔13连通的通孔14；调节杆5的外圆面上设有与第一螺孔13相适配的外螺纹，长条开口51设于外螺纹上，在支撑板1的上端加工第一螺孔13，并在工作开口12的内壁上开设与第一螺孔13连通的通孔14，因此使用调节杆5螺旋安装在第一螺孔13中，在进行被测工件或者焊缝扫查作业时，可以直接转动该调节杆5，使调节杆5向上移动，进而使长条开口51上移并与容纳腔体2连通，容纳腔体2内的耦合剂穿进长条开口51进入到第一螺孔13中，进而再穿过通孔14流入工作开口12中，落在被测工件上，便于探头3进行扫查工作。并且可以通过调节杆5在竖直方向上的移动，改变长条开口51伸出第一螺孔13的长度，进而达到调节耦合剂流速的目的。通孔14位于探头3的下方。

请参阅图1至图3，作为本发明提供的常规超声及相控阵探头扫查装置的一种具体实施方式，调节杆5的上端设有蝶形螺母52，使工作人员通过操控蝶形螺母52方便、快捷地转动调节杆5，实现对容纳腔体2内的耦合剂的开始流出、流速以及停止流出的状态的控制。

请参阅图1和图5，作为本发明提供的常规超声及相控阵探头扫查装置的一种具体实施方式，安装板4上设有定位柱42，定位柱42上设有多个第二螺孔43，手柄41的下端设有用于套装在定位柱42上且与定位柱42转动连接的第一安装槽44，手柄41的外侧面上设有与第一安装槽44连通的第一安装孔45，手柄41和定位柱42通过穿过第一安装孔45和第二螺孔43的螺栓46连接，安装板4的上端面设置定位柱42，将手柄41上的第一安装槽44套装在定位柱42上，并且与定位柱42之间转动连接，因此可以驱动手柄41在定位柱42上转动；在手柄41转动至合适的工作位置后，手柄41上的第一安装孔45与定位柱42上的第二螺孔43对齐，然后使用螺栓46穿过第一安装孔45、第一螺孔13，将手柄41安装在定位柱42上，工作人员可以较为舒适地手持手柄41操控常规超声及相控阵探头扫查装置移动工作。

请参阅图5，作为本发明提供的常规超声及相控阵探头扫查装置的一种具体实施方式，多个第二螺孔43沿定位柱42的周向均布设置，因此可以驱动手柄41在定位柱42上进行三百六十度自由转动，转动至合适位置后，再使用螺栓46穿过第一安装孔45和第二螺孔43将手柄41与定位柱42连接。第二螺孔43设置为四个，相近的两个第二螺孔43的间隔角度为九十度，因而手柄41可以变换4个方向进行安装。

请参阅图1、图7和图8，作为本发明提供的常规超声及相控阵探头扫查装置的一种具体实施方式，常规超声及相控阵探头扫查装置还包括连接块6和操作杆61，连接块6设有用于套装在定位柱42上的第二安装槽62；连接块6的外侧面上设有与第二安装槽62相连通的第二安装孔63；连接块6和定位柱42通过穿过第二安装孔63和第二螺孔43的螺栓46连接；连接块6远离定位柱42的一端设有第一连接孔64；操作杆61的一端设有与第一连接孔64相对应的第二连接孔；操作杆61和连接块6通过穿过第一连接孔64和第二连接孔的销轴65连接，由于手柄41尺寸尖端，使用手柄41操作不便时，将手柄41取下，然后先将连接块6安装于定位柱42上，然后使第二安装孔63与定位柱42上的螺孔对齐，并使用螺母穿过第二安装孔63和第二螺孔43，实现连接块6与定位柱42的连接。然后将操作杆61上的第二连接孔与连接块6上的第一连接孔64对齐，并使用销轴65穿过第一连接孔64和第二连接孔将操作杆61连接在连接块6上，因此工作人员可以手持操作杆61带动整个常规超声及相控阵探头扫查装置在被测工件上运动。在操作杆61的一端开设连接开口，第二连接孔贯穿该连接开口，在连接块6的一端设置用于安装在连接开口中，然后使用销轴65将连接块6与操作杆61连接在一起即可。

请参阅图1、图3和图9，作为本发明提供的常规超声及相控阵探头扫查装置的一种具体实施方式，安装板4位于探头3的上方，安装板4的下端面上固设有弹性件7，弹性件7的下端与探头3连接，设置弹性件7安装在安装板4的下端面上，且该弹性件7朝向探头3延伸，并与探头3接触，借助弹性件7的弹力，使位于工作开口12内的探头可以紧紧地与被测工件表面接触，提高探头3的稳定性，并且在被测工件表面出现凹凸不平的情况时，借助弹性件7的弹力可以使探头3与被测工件之间保持稳定的压力，具有合理的耦合效果，确保不会对检测波形造成影响，大大提高工件内部无损检测中对缺陷定位和定量的分析准确度，提升对工件内部质量的保证程度。

请参阅图9，作为本发明提供的常规超声及相控阵探头扫查装置的一种具体实施方式，弹性件7包括顶板71、底板72以及弹簧73，顶板71设于安装板4的下端面上；底板72位于顶板71的下方，且与顶板71之间具有间隔；底板72用于与探头3连接；弹簧73设于顶板71和底板72之间，且两端分别与顶板71和底板72连接，顶板71和底板72间隔平行设置，将弹簧73设置在顶板71和底板72之间，且弹簧73的两端分别与顶板71和底板72固定连接。顶板71固定在安装板4的下端面上，底板72与探头3上端面连接，且弹簧73处于压缩状态，使底板72对探头3具有一定的挤压作用。顶板71和安装板4通过蝶形螺栓46连接在一起，方便安装和拆卸。

以上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 (7)

1.一种常规超声及相控阵探头扫查装置，其特征在于，包括：

支撑板，下端设有行走轮；所述支撑板上开设有工作开口；

容纳腔体，固设于所述支撑板上，且位于所述工作开口的一侧；所述容纳腔体用于盛放耦合剂；所述容纳腔体内设有与所述工作开口连通的出液孔；

探头，设于所述工作开口内，且用于与被测工件上的耦合剂接触；所述探头用于对焊缝或被测工件进行检测；

安装板，固设于所述支撑板上，且位于所述容纳腔体上方；所述安装板上设有用于推动所述支撑板移动的手柄；

调节杆，转动连接于所述安装板上；所述调节杆的上端位于所述安装板的上方，下端安装于所述出液孔内；自所述调节杆的下端向上沿所述调节杆的长度方向设有长条开口，转动所述调节杆使耦合剂自所述长条开口进入所述出液孔中；

容纳腔体为两个，分别设于工作开口的两侧，探头位于两个容纳腔体之间，设置两个容纳腔体分别位于工作开口的两侧，出液孔为两个，分别用于连通两个容纳腔体和工作开口，在向两个容纳腔体内加入耦合剂后，启动调节杆，由两个容纳腔体同时向工作开口加入耦合剂，探头位于两个容纳腔体中间，使用两个容纳腔体和安装板将探头包围起来；

所述安装板上设有定位柱，所述定位柱上设有多个第二螺孔，所述手柄的下端设有用于套装在所述定位柱上且与所述定位柱转动连接的第一安装槽，所述手柄的外侧面上设有与所述第一安装槽连通的第一安装孔，所述手柄和所述定位柱通过穿过所述第一安装孔和所述第二螺孔的螺栓连接；

所述常规超声及相控阵探头扫查装置还包括：连接块，设有用于套装在所述定位柱上的第二安装槽；所述连接块的外侧面上设有与第二安装槽相连通的第二安装孔；所述连接块和所述定位柱通过穿过所述第二安装孔和第二螺孔的螺栓连接；所述连接块远离所述定位柱的一端设有第一连接孔；操作杆，一端设有与所述第一连接孔相对应的第二连接孔；所述操作杆和所述连接块通过穿过所述第一连接孔和所述第二连接孔的销轴连接。

2.如权利要求1所述的常规超声及相控阵探头扫查装置，其特征在于，所述支撑板上固设有环形板，所述支撑板的上端面和所述环形板的内壁围成所述容纳腔体。

3.如权利要求1所述的常规超声及相控阵探头扫查装置，其特征在于，所述出液孔包括设于所述支撑板上的第一螺孔，所述工作开口的内壁上设有与所述第一螺孔连通的通孔；所述调节杆的外圆面上设有与所述第一螺孔相适配的外螺纹，所述长条开口设于所述外螺纹上。

4.如权利要求3所述的常规超声及相控阵探头扫查装置，其特征在于，所述调节杆的上端设有蝶形螺母。

5.如权利要求1所述的常规超声及相控阵探头扫查装置，其特征在于，多个所述第二螺孔沿所述定位柱的周向均布设置。

6.如权利要求1所述的常规超声及相控阵探头扫查装置，其特征在于，所述安装板位于所述探头的上方，所述安装板的下端面上固设有弹性件，所述弹性件的下端与所述探头连接。

7.如权利要求6所述的常规超声及相控阵探头扫查装置，其特征在于，所述弹性件包括：

顶板，设于所述安装板的下端面上；

底板，位于所述顶板的下方，且与所述顶板之间具有间隔；所述底板用于与所述探头连接；

弹簧，设于所述顶板和所述底板之间，且两端分别与所述顶板和所述底板连接。

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