CN211148537U - Tofd探头声束扩散角测定辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种TOFD探头声束扩散角测定辅助装置，包括：辅助装置本体，辅助装置本体顶面上设有探头仓，辅助装置本体的侧面上设有固定仓，辅助装置本体的底面为弧形结构，且沿弧形结构横向延伸方向上设有卡式滑动组件，卡式滑动组件与试块弧形面卡接以使辅助装置本体沿试块弧形面方向移动。本实用新型的测定辅助装置移动稳定性好，降低了测定操作难度，有效提高了检测数据的稳定性和测量精度。

Description

TOFD探头声束扩散角测定辅助装置

技术领域

本实用新型涉及超声波设备技术领域，具体而言，特别涉及一种TOFD探头声束扩散角测定辅助装置。

背景技术

TOFD（衍射时差法）探头声束扩散角的测定是采用两个探头一发一收的方式在声束扩散角测定试块上进行测定，其中接收探头需在声束扩散角试块上的R100圆弧面接收发射探头发射的超声波声束，接收探头须在圆弧面上找到发射探头的最高波，此时靠手调节使探头平面与R100圆弧保持紧密贴合状态，在接收探头移动过程中紧密贴合不稳定且接触的力度难以保证，因此测定的探头声束扩散角误差大、速度慢。

当前现有的TOFD探头声束扩散角的测定方式存在如下不足：

1、现有TOFD探头声束扩散角的测定方式是手持接收探头在声束扩散角试块R100圆弧面接收另一探头发射出的超声波声束，由于探头面是平面，声束扩散角试块上的R100圆弧面是弧面，不能保证在找到最高波时接触面处于接收探头的中心，势必导致声束轴线的偏转，从而导致接收探头的中心与发射探头的主声束不在一条直线上，不利于准确找到发射探头的最高波；

2、现有测定方式由于无法保证接收探头中心接触弧面，对扩散角上、下边缘测量误差大，以致最终测量的扩散角与实际扩散角误差较大；

3、现有的测定方式在移动过程中手持探头的力度不稳定，导致最高波因力度的不同在测量结果上存在较大变化，且需要多次手动调节仪器增益，单人完成测量难度较大，同时测定时间长，测定结果慢，不利于提高测定效率。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。有鉴于此，本实用新型需要提供一种移动稳定性好，降低测定操作难度，有效提高检测数据的稳定性和测量精度的TOFD探头声束扩散角测定辅助装置。

本实用新型提供一种TOFD探头声束扩散角测定辅助装置，包括：辅助装置本体，所述辅助装置本体顶面上设有探头仓，所述辅助装置本体的侧面上设有固定仓，所述辅助装置本体的底面为弧形结构，且沿弧形结构横向延伸方向上设有卡式滑动组件，所述卡式滑动组件与试块弧形面卡接以使所述辅助装置本体沿试块弧形面方向移动。

根据本实用新型的一个实施例，所述卡式滑动组件包括结构一致的第一滑动圆轨和第二滑动圆轨，其中所述第一滑动圆轨和所述第二滑动圆轨相对设在所述辅助装置本体沿横向延伸方向的两侧，并对所述辅助装置本体的纵向运动进行限定。

根据本实用新型的一个实施例，所述固定仓的个数为两个且对称设在所述探头仓两侧，所述固定仓沿所述辅助装置本体的纵向延伸方向设置。

根据本实用新型的一个实施例，所述辅助装置本体上设有排油孔，所述排油孔贯通所述辅助装置本体且穿过所述探头仓的下端。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一滑动圆轨与所述辅助装置本体的交界处设有第一导油槽，所述第二滑动圆轨与所述辅助装置本体的交界处设有第二导油槽。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一导油槽和所述第二导油槽分别位于所述辅助装置本体横向延伸方向的两侧，其中所述第一导油槽和所述第二导油槽自所述辅助装置本体的轴线方向朝外辐射方向中的方向相反且平行。

根据本实用新型的一个实施例，所述辅助装置本体的顶面上沿横向延伸方向的中心线上设有横向中心线槽。

根据本实用新型的一个实施例，所述辅助装置本体沿横向延伸方向的两侧均设有纵向中心线槽，其中所述纵向中心线槽与其所在侧面的中心线重合设置。

根据本实用新型的一个实施例，所述排油孔两端的圆孔的中心与两侧的所述纵向中心线槽重合。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一滑动圆轨和所述第二滑动圆轨上均设有倒角。

本实用新型的TOFD探头声束扩散角测定辅助装置，采用一体式成型结构，在辅助装置本体的耦合面采用与试块弧面弧形结构一致的弧型结构，以有效保证辅助装置与试块的耦合性能，采用卡式滑动组件使辅助装置与声束扩散角试块的R100圆弧面卡住，使辅助装置本体只能沿R100圆弧面上沿圆弧方向移动，限制了探头的纵向运动，有效提高了探头移动的稳定性，降低了操作难度，缩短了测定声束边缘与测定最高波的时间，提高了测定精度；辅助装置本体上设置的固定仓、导油槽和排油孔，增强探头与装置，装置与试块的耦合稳定性，提高检测数据的稳定性；辅助装置本体上的横向中心线槽和纵向中心线槽，增强读数的准确性，提高测量精度。

附图说明

图1是根据本实用新型的TOFD探头声束扩散角测定辅助装置的主视图。

图2是根据本实用新型的TOFD探头声束扩散角测定辅助装置的左视图。

图3是根据本实用新型的TOFD探头声束扩散角测定辅助装置的俯视图。

附图标记：1-辅助装置本体；2-探头仓；3-固定仓；4-卡式滑动组件；5-排油孔；11-横向中心线槽；12-纵向中心线槽；41-第一滑动圆轨；41-第二滑动圆轨；43-第一导油槽；44-第二导油槽。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1至图3所示，TOFD探头声束扩散角测定辅助装置包括：辅助装置本体1，辅助装置本体1顶面上设有探头仓2，其中探头仓2内设有螺纹并与探头螺纹连接，辅助装置本体1的侧面上设有固定仓3，其中固定仓3的截面根据磁铁的形状可以为长方形、圆形或椭圆形，辅助装置本体1的底面为弧形结构，且沿弧形结构横向延伸方向上设有卡式滑动组件4，卡式滑动组件4与试块弧形面卡接以使辅助装置本体1沿试块弧形面方向移动，其中卡式滑动组件4包括结构一致的第一滑动圆轨41和第二滑动圆轨42，其中第一滑动圆轨41和第二滑动圆轨42相对设在辅助装置本体1沿横向延伸方向的两侧，并对辅助装置本体1的纵向运动进行限定，第一滑动圆轨41和第二滑动圆轨42上均设有倒角。

本实用新型的TOFD探头声束扩散角测定辅助装置，采用一体式成型结构，在辅助装置本体1的耦合面采用与试块弧面弧形结构一致的弧型结构，以有效保证辅助装置与试块的耦合性能，采用卡式滑动组件4使辅助装置与声束扩散角试块的R100圆弧面卡住，使辅助装置本体1只能沿R100圆弧面上沿圆弧方向移动，限制了探头的纵向运动，有效提高了探头移动的稳定性，降低了操作难度，缩短了测定声束边缘与测定最高波的时间，提高了测定精度；辅助装置本体1上设置的固定仓3、导油槽和排油孔5，增强探头与装置，装置与试块的耦合稳定性，提高检测数据的稳定性；辅助装置本体1上的横向中心线槽11和纵向中心线槽12，增强读数的准确性，提高测量精度。

如图1至图3所示，固定仓3的个数为两个且对称设在探头仓2两侧，固定仓3沿辅助装置本体1的纵向延伸方向设置，固定仓3内安装有磁铁，其中固定仓3的截面根据磁铁的形状可以设计为长方形、圆形或椭圆形，在磁铁装入固定仓3后，可加入黄油或者胶水防止磁铁滑落，并使辅助装置本体1以恒定吸力吸附在声束扩散角试块上，提高辅助装置移动过程中的稳定性。

如图1至图3所示，辅助装置本体1上设有排油孔5，排油孔5贯通辅助装置本体1且穿过探头仓2的下端，需要理解的是，接收探头在拧入探头仓2前需添加黄油类耦合剂，排油孔5能使多余的耦合剂排出探头仓2，避免耦合处气泡产生，是接收探头与辅助装置本体1更好的耦合。

如图1至图3所示，第一滑动圆轨41与辅助装置本体1的交界处设有第一导油槽43，第二滑动圆轨42与辅助装置本体1的交界处设有第二导油槽44，第一导油槽43和第二导油槽44分别位于辅助装置本体1横向延伸方向的两侧，其中第一导油槽43和第二导油槽44自辅助装置本体1的轴线方向朝外辐射方向中的方向相反且平行，需要理解的是，第一导油槽43和第二导油槽44将机油耦合剂引导至辅助装置圆弧面探头晶片前，实现辅助装置本体1与声束扩散角试块的均匀耦合，免去了将辅助装置本体1拿离试块来填加耦合剂的步骤，保证辅助装置本体1和试块之间耦合的良好稳定，使整个测定过程更加简洁流畅。

如图2所示，辅助装置本体1的顶面上沿横向延伸方向的中心线上设有横向中心线槽11，可参照中心线确定发射探头中心与辅助装置本体1上接收探头中心是否处于同一平面内，完成中心波束的快速对准。

如图1所示，辅助装置本体1沿横向延伸方向的两侧均设有纵向中心线槽12，排油孔5两端的圆孔的中心与两侧的纵向中心线12槽重合，其中纵向中心线槽12与其所在侧面的中心线重合设置，纵向中心线槽12可直接读出所对应声束扩散角试块R100圆弧上的角度值，避免了手持探头方式目测估算探头中心对应角度值（数）过程产生的误差，实现快速、准确读数，节省测定时间。

本实用新型的TOFD探头声束扩散角测定辅助装置与探头连接和使用的顺序是：首先将磁铁装入固定仓3，可加入黄油或胶水防止磁铁滑落，然后将TOFD接收探头涂上耦合黄油，将TOFD接收探头拧入探头仓2中，拧紧后，将卡式滑动组件4卡入声束扩散角试块上的R100圆弧面，使辅助装置本体1自动吸附在弧面上，然后即可进行TOFD探头声束扩散角的测定。

如图1至图3，本实用新型的TOFD探头声束扩散角测定辅助装置测量扩散角工作原理：首先用探头线将仪器与探头连接好，并分别装在楔块与辅助装置上，调整仪器到自发自收状态后，将发射探头装好楔块后置于声束扩散角R100圆心且探头线位于R100圆弧横向中心处（即R100圆弧厚度方向25mm中心）前后移动探头，找到最高回波，保持不动，再将仪器调到一发一收状态后，将装有接收探头的辅助装置卡在声束扩散角试块R100圆弧上移动找到最高波，将仪器显示波高调制满屏80%，此时辅助装置上的纵向中心线槽12对应的角度值为探头的发射角a₀,分别将辅助装置沿弧面向上、向下移动，当波幅降至满屏幕的40%、20%和8%时，记录所对应的角度值分别为探头上扩散角a₁和下扩散角a₂,辅助装置这样完成-6dB、-12dB和-20dB声束扩散角的测定，其中本实用新型的TOFD探头声束扩散角测定辅助装置适用于辅助检查超声波在探头楔块中-6dB、-12dB和-20dB声束扩散角及测定仪器和探头组合的-6dB、-12dB和-20dB声束扩散角，能检查或测定各类与之匹配的TOFD探头声束扩散角能测试，或要求快速、准确测出TOFD探头声束扩散角的场合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种TOFD探头声束扩散角测定辅助装置，包括：辅助装置本体，其特征在于，所述辅助装置本体顶面上设有探头仓，所述辅助装置本体的侧面上设有固定仓，所述辅助装置本体的底面为弧形结构，且沿弧形结构横向延伸方向上设有卡式滑动组件，所述卡式滑动组件与试块弧形面卡接以使所述辅助装置本体沿试块弧形面方向移动。

2.根据权利要求1所述的TOFD探头声束扩散角测定辅助装置，其特征在于，所述卡式滑动组件包括结构一致的第一滑动圆轨和第二滑动圆轨，其中所述第一滑动圆轨和所述第二滑动圆轨相对设在所述辅助装置本体沿横向延伸方向的两侧，并对所述辅助装置本体的纵向运动进行限定。

3.根据权利要求1所述的TOFD探头声束扩散角测定辅助装置，其特征在于，所述固定仓的个数为两个且对称设在所述探头仓两侧，所述固定仓沿所述辅助装置本体的纵向延伸方向设置。

4.根据权利要求1所述的TOFD探头声束扩散角测定辅助装置，其特征在于，所述辅助装置本体上设有排油孔，所述排油孔贯通所述辅助装置本体且穿过所述探头仓的下端。

5.根据权利要求2所述的TOFD探头声束扩散角测定辅助装置，其特征在于，所述第一滑动圆轨与所述辅助装置本体的交界处设有第一导油槽，所述第二滑动圆轨与所述辅助装置本体的交界处设有第二导油槽。

6.根据权利要求5所述的TOFD探头声束扩散角测定辅助装置，其特征在于，所述第一导油槽和所述第二导油槽分别位于所述辅助装置本体横向延伸方向的两侧，其中所述第一导油槽和所述第二导油槽自所述辅助装置本体的轴线方向朝外辐射方向中的方向相反且平行。

7.根据权利要求1所述的TOFD探头声束扩散角测定辅助装置，其特征在于，所述辅助装置本体的顶面上沿横向延伸方向的中心线上设有横向中心线槽。

8.根据权利要求4所述的TOFD探头声束扩散角测定辅助装置，其特征在于，所述辅助装置本体沿横向延伸方向的两侧均设有纵向中心线槽，其中所述纵向中心线槽与其所在侧面的中心线重合设置。

9.根据权利要求8所述的TOFD探头声束扩散角测定辅助装置，其特征在于，所述排油孔两端的圆孔的中心与两侧的所述纵向中心线槽重合。

10.根据权利要求2所述的TOFD探头声束扩散角测定辅助装置，其特征在于，所述第一滑动圆轨和所述第二滑动圆轨上均设有倒角。

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