CN203275373U - 一种非金属超声检测仪校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种非金属超声检测仪校准装置，所述运动平台设置在固定架的一横杆的侧部，所述光栅尺设置在横杆的下部，所述第一定位架和第二定位架分别设在横杆上，并位于运动平台的两端，且上方均设置有平面换能器夹具，下方均设置有径向换能器夹具；一平面发射换能器以及一平面接收换能器分别夹设在对应的平面换能器夹具上，一径向发射换能器以及一径向接收换能器分别夹设在对应的径向换能器夹具上；所述消声水槽位于所述横杆的下方，所述径向发射换能器以及径向接收换能器均伸入消声水槽内，所述消声水槽内盛有液体。本实用新型能够实现非金属超声波检测仪的平面、径向换能器声时计量性能的自动化、高精度测量，测量效率高，结果更精准。

Description

一种非金属超声检测仪校准装置

【技术领域】

本实用新型涉及一种非金属超声检测仪校准装置。

【背景技术】

非金属超声波检测仪是针对无损检测，利用超声技术对混凝土内部缺陷进行检测的一种仪器，通过向待测试件发射声脉冲，使其穿过试件，然后接收穿过试件后声脉冲信号，并测量声脉冲信号穿过试件的时间，幅值及频率变化等，以完成对待测试件的无损检测。带平面测试换能器（以下简称“平面换能器”）的超声波检测仪主要用于检测混凝土强度、内部缺陷、裂缝深度等；带圆管径向辐射换能器（以下简称“径向换能器”）的超声波检测仪则主要用于跨孔声波透射法检测混凝土灌注桩桩基完整性的检测和大体积混凝土的缺陷检测。

传统测量零声时的方法是将平面换能器的发射换能器与接收换能器的辐射面相对，加耦合剂使其紧密接触，便可由仪器判断读出声时值，即零声时值。这种方法精度低，重复性差，对检测人员操作要求较高。

目前对非金属超声波检测仪的平面换能器声时测量使用游标卡尺进行检测，测量效率、精度低；且仅对平面换能器的声时测量进行检测。

目前非金属超声波检测仪在混凝土建设工程、岩体检测、工程地质、水温地质检测等方面有着广泛的应用。由于该仪器暂没有国家计量检定规程及校准规范，故依据《JJF(闽)1036-2010非金属超声波检测仪校准规范》7.2.2、7.2.3对超声检测仪平面换能器、径向换能器的声时测量（声信号方法）计量性能进行校准，且根据其工作原理、计量性能要求，规范校准方法及数据处理的需求，设计开发出一套全自动非金属超声检测仪校准装置。

【发明内容】

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种非金属超声检测仪校准装置，能够实现非金属超声波检测仪的平面、径向换能器声时计量性能的自动化、高精度测量，测量效率高，结果更精准。

本实用新型是这样实现的：

一种非金属超声检测仪校准装置，所述非金属超声检测仪校准装置包括一固定架、一运动平台、一光栅尺、一消声水槽、一第一定位架、一第二定位架、一伺服电机以及一PC端，所述运动平台设置在固定架的一横杆的侧部，所述光栅尺设置在横杆的下部，所述第一定位架和第二定位架分别垂直设置在横杆上，并位于运动平台的两端，所述第一定位架和第二定位架上方均设置有一平面换能器夹具，下方均设置有一深度调节尺，各深度调节尺的下端均设置一径向换能器夹具；一平面发射换能器以及一平面接收换能器分别夹设在对应的平面换能器夹具上，一径向发射换能器以及一径向接收换能器分别夹设在对应的径向换能器夹具上；所述消声水槽位于所述横杆的下方，所述径向发射换能器以及径向接收换能器均伸入消声水槽内，所述消声水槽内盛有液体；所述伺服电机通过一丝杠与第一定位架相连，所述第一定位架可移动；所述光栅尺、平面发射换能器、平面接收换能器、径向发射换能器以及径向接收换能器均与ＰＣ端相连，所述伺服电机通过一控制卡与ＰＣ端相连。

进一步地，所述消声水槽的四壁粘设有消声尖劈。

进一步地，所述消声尖劈为橡胶消声尖劈。

进一步地，所述第二定位架固定不动。

本实用新型的优点在于：

本实用新型利用PC端通过伺服电机进行单轴直线运动控制，并且通过光栅尺实现位移反馈。通过改变超声波检测仪的平面发射换能器与平面接收换能器之间、径向发射换能器与径向接收换能器之间的距离，可以实现高精度的直线自动走位功能；且根据平面发射换能器与平面接收换能器在空气中传播声速、径向发射换能器与径向接收换能器在水中传播声速，通过计算出标准传播声时；然后根据超声波检测仪的显示传播声时，实现PC端对声时相对误差的准确计量，从而实现对超声检测仪的平面发射换能器与平面接收换能器、径向发射换能器与径向接收换能器声时测量（声信号方法）计量性能的校准，该数据均由PC端进行处理，效率高。

本实用新型还设置了一消声水槽，该消声水槽的目的是建立自由声场，其用途主要是进行径向换能器的水中声时测量、频率测量以及某些传播问题的模拟实验。通过在四壁中粘贴了专用于水中的消声尖劈，此尖劈为橡胶材料制成，对超声波可以很好的吸收，减少了反射波的影响。

将两径向换能器垂直放置并浸没于装水的消声水槽中，非金属超声波检测仪可测出两径向换能器的首波声时(显示声时)，并根据超声波在水中的传播速度及两径向换能器之间的直线距离来得出标准声时，可计算出径向换能器间声时的相对误差。

总之，本实用新型能够实现非金属超声波检测仪的平面、径向换能器声时计量性能的自动化、高精度测量，测量效率高，结果更精准。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1所示，对本实用新型的实施例进行详细的说明。

如图1所示，本实用新型所涉及的一种非金属超声检测仪校准装置，所述非金属超声检测仪校准装置包括一固定架1、一运动平台2、一光栅尺3、一消声水槽4、一第一定位架5、一第二定位架6、一伺服电机7以及一PC端（图未示），所述运动平台2设置在固定架1的一横杆11的侧部，所述光栅尺3设置在横杆11的下部，所述第一定位架5和第二定位架6分别垂直设在横杆11上，并位于运动平台2的两端，所述第一定位架5和第二定位架6上方均设置有一平面换能器夹具8，且下方均设置有一深度调节尺9，各深度调节尺的下端均设置一径向换能器夹具10；一平面发射换能器81以及一平面接收换能器82分别夹设在对应的平面换能器夹具8上，一径向发射换能器101以及一径向接收换能器102分别夹设在对应的径向换能器夹具10上；所述消声水槽4位于所述横杆11的下方，所述径向发射换能器101以及径向接收换能器102均伸入消声水槽4内，所述消声水槽4内盛有液体；所述伺服电机7通过一丝杠71与第一定位架5相连，所述第一定位架5可移动；所述光栅尺3、平面发射换能器81、平面接收换能器82、径向发射换能器101以及径向接收换能器102均与ＰＣ端相连，所述伺服电机7通过一控制卡（图未示）与ＰＣ端相连。

所述消声水槽4的四壁粘设有消声尖劈（图未示）；所述消声尖劈（图未示）为橡胶消声尖劈；所述第二定位架6固定不动。

本实用新型利用PC端通过伺服电机7进行单轴直线运动控制，并且通过光栅尺3实现位移反馈。通过改变超声波检测仪的平面发射换能器81与平面接收换能器82之间、径向发射换能器101与径向接收换能器102之间的距离，可以实现高精度的直线自动走位功能；且根据平面发射换能器81与平面接收换能器82在空气中传播声速、径向发射换能器101与径向接收换能器102在水中传播声速，通过计算出标准传播声时；然后根据超声波检测仪的显示传播声时，实现PC端对声时相对误差的准确计量，从而实现对超声检测仪的平面发射换能器81与平面接收换能器82、径向发射换能器101与径向接收换能器102声时测量（声信号方法）计量性能的校准，该数据均由PC端进行处理，效率高。

本实用新型还设置了一消声水槽4，该消声水槽4的目的是建立自由声场，其用途主要是进行径向换能器的水中声时测量、频率测量以及某些传播问题的模拟实验。通过在四壁中粘贴了专用于水中的消声尖劈，此尖劈为橡胶材料制成，对超声波可以很好的吸收，减少了反射波的影响。

将两径向换能器垂直放置并浸没于装水的消声水槽4中，非金属超声波检测仪可测出两径向换能器的首波声时(显示声时)，并根据超声波在水中的传播速度及两径向换能器之间的直线距离来得出标准声时，可计算出径向换能器间声时的相对误差。

总之，本实用新型能够实现非金属超声波检测仪的平面、径向换能器声时计量性能的自动化、高精度测量，测量效率高，结果更精准。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种非金属超声检测仪校准装置，其特征在于：所述非金属超声检测仪校准装置包括一固定架、一运动平台、一光栅尺、一消声水槽、一第一定位架、一第二定位架、一伺服电机以及一PC端，所述运动平台设置在固定架的一横杆的侧部，所述光栅尺设置在横杆的下部，所述第一定位架和第二定位架分别垂直设置在横杆上，并位于运动平台的两端，所述第一定位架和第二定位架上方均设置有一平面换能器夹具，下方均设置有一深度调节尺，各深度调节尺的下端均设置一径向换能器夹具；一平面发射换能器以及一平面接收换能器分别夹设在对应的平面换能器夹具上，一径向发射换能器以及一径向接收换能器分别夹设在对应的径向换能器夹具上；所述消声水槽位于所述横杆的下方，所述径向发射换能器以及径向接收换能器均伸入消声水槽内，所述消声水槽内盛有液体；所述伺服电机通过一丝杠与第一定位架相连，所述第一定位架可移动；所述光栅尺、平面发射换能器、平面接收换能器、径向发射换能器以及径向接收换能器均与ＰＣ端相连，所述伺服电机通过一控制卡与ＰＣ端相连。

2.如权利要求1所述的一种非金属超声检测仪校准装置，其特征在于：所述消声水槽的四壁粘设有消声尖劈。

3.如权利要求2所述的一种非金属超声检测仪校准装置，其特征在于：所述消声尖劈为橡胶消声尖劈。

4.如权利要求1所述的一种非金属超声检测仪校准装置，其特征在于：所述第二定位架固定不动。

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