CN218331373U - 一种螺栓双波超声检测探头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及检测设备技术领域，公开了一种螺栓双波超声检测探头，包括：壳体具有一侧开口的腔体；隔声层设置在壳体内；第一晶片组设置在隔声层的左侧；第二晶片组设置在隔声层的右侧；延时块安装在壳体内，延时块的第一端面延伸至壳体开口位置，延时块的第二端面与第一晶片组和第二晶片组贴合。本实用新型能够实现对螺栓超声全检，提高检测效率，缩短检测时间。

Description

一种螺栓双波超声检测探头

技术领域

本实用新型涉及检测设备技术领域，特别涉及一种螺栓双波超声检测探头。

背景技术

顶盖螺栓是连接水轮机顶盖与座环的重要连接件。由于水轮机组的频繁启动和工况变换加重机组载荷和冲击，在螺栓连接中，螺栓将承受拉、压载荷循环作用。在拉、压交变载荷作用下，螺纹表面容易产生裂纹等缺陷，影响连接强度。螺栓在机组运行中，螺纹表面产生裂纹后，若未及时发现，将会产生严重的安全隐患，存在设备或结构损毁、人员伤亡的风险。

顶盖螺栓是在安装状态下检测的，因此只能从螺栓的一端进行检测，当使用纵波直探头检测该形状的顶盖螺栓时，异常回波仅会形成于靠近探头一侧的螺纹，而在远离探头一侧的螺纹则不会形成异常回波，因此纵波直探头更适合于检测远离探头的螺纹处有无裂纹。对于靠近探头一侧的螺纹，使用横波斜探头检测更有效。

对此，采用单波的检测方式，可能存在漏检或者误检的情况，检测效率较低，需对此作出改进。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是针对上述现有技术中存在的缺陷，提供一种螺栓双波超声检测探头，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案如下：一种螺栓双波超声检测探头，包括：壳体，所述壳体具有一侧开口的腔体；隔声层，所述隔声层设置在所述壳体内；第一晶片组，所述第一晶片组设置在所述隔声层的左侧；第二晶片组，所述第二晶片组设置在所述隔声层的右侧；延时块，所述延时块安装在所述壳体内，所述延时块的第一端面延伸至所述壳体开口位置，所述延时块的第二端面与所述第一晶片组和所述第二晶片组贴合。

进一步地，所述第一晶片组包括两个第一晶片单元，所述第一晶片单元包括两个第一晶片，两个所述第一晶片分别为水平放置以及垂直放置；所述第二晶片组包括两个第二晶片单元，两个所述第二晶片单元分别为水平放置以及垂直放置。

进一步地，摆放方式相同的所述第一晶片单元和所述第二晶片单元呈对角线设置。

进一步地，包括阻尼块，所述第一晶片组和所述第二晶片组安装在所述阻尼块上。

进一步地，吸声材料块，所述吸声材料块填充至所述壳体与所述延时块的空间，所述吸声材料块对所述阻尼块包裹。

进一步地，所述第一晶片组和所述第二晶片组上分别设有电缆，所述电缆穿过所述阻尼块、所述吸声材料块与所述壳体外的控制端连接

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过第一晶片组和第二晶片组进行产生纵波和横波，双波检测避免工件被检过程出现漏检、误检。能够提高检测效率，缩短检测时间。

附图说明

图1是实施例中螺栓双波超声检测探头的结构示意图。

图2是实施例中的第一晶片组和第二晶片组的结构示意图。

图3是实施例中的晶片结构示意图。

图4是实施例中的晶片参数信息。

附图标记：1.壳体；2.隔声层；3.第一晶片组；4.第二晶片组；5.延时块；6.第一晶片单元；7.第一晶片；8.第二晶片单元；9.第二晶片；10.阻尼块；11.吸声材料块；12.电缆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。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。在本申请的描述中，“若干个”、“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-2所示，提供了一种螺栓双波超声检测探头，包括：壳体1，所述壳体1具有一侧开口的腔体；隔声层2，所述隔声层2设置在所述壳体1内；第一晶片组3，所述第一晶片组3设置在所述隔声层2的左侧；第二晶片组4，所述第二晶片组4设置在所述隔声层2的右侧；延时块5，所述延时块5安装在所述壳体1内，所述延时块5的第一端面延伸至所述壳体1开口位置，所述延时块5的第二端面与所述第一晶片组3和所述第二晶片组4贴合。

鉴于背景技术中所记载的技术问题，由于现有的螺栓检测设备采用单一的纵波或者横波对螺栓进行检测，容易出现漏检或者误检的情况或者检测效率低。

对此，提供了一种螺栓双波超声检测探头，其主要目的是通过将纵波和横波相结合的形式来对螺栓进行检测，避免工件被检过程出现漏检、误检，能够提高检测效率，缩短检测时间。

在该实施例中，延时块5的第一端面为检测端面，用于与螺栓端面相接触，隔声层2用于将第一晶片组3和第二晶片组4隔开，将晶片之间在声路上分割开来，消除界面回波等杂波对各路声波的影响，延迟块5的作用使超声发射脉冲持续时间等影响落在延迟过程中，同时，第一晶片组3和第二晶片组4贴合延迟块5，使声波恰好垂直进入工件，这样就不会产生渡越时间的测量误差，为测量节省了时间，同时也提高了检测的精度。具体地，所述第一晶片组3包括两个第一晶片单元6，所述第一晶片单元6包括两个第一晶片7，两个所述第一晶片7分别为水平放置以及垂直放置；所述第二晶片组4包括两个第二晶片单元8，两个所述第二晶片单元8包括两个第二晶片9，两个所述第二晶片9分别为水平放置以及垂直放置。

为了便于理解，以下对第一晶片组3和第二晶片组4进行说明，第一晶片组3包括两个第一晶片单元6，第二晶片组4包括两个第二晶片单元8，两个第一晶片单元6位于隔声层2的一侧，两个第二晶片单元8位于隔声层2的另一侧。第一晶片单元6为一对放置方式不同的第一晶片7，如其中第一晶片7为水平放置，则另一第一晶片7为垂直放置，第二晶片单元7采用相同的形式。

其具体的检测过程为：为便于说明，参考图2-4，以下对第一晶片7和第二晶片9重新编号说明，晶片A至H，晶片A和晶片B为第一组，晶片C和晶片D为第二组，晶片E和晶片F为第三组，晶片G和晶片H为第四组，第一组和第四组对应为第一晶片组3，第二组和第三组对应为第二晶片组4。

第一步，该探头与多通道超声仪连接，进入超声检测软件界面，设置8个通道；1号通道，晶片A发射横波，晶片A、晶片C、晶片E和晶片G接收横波回波；2号通道，晶片B发射横波，晶片A、晶片C、晶片E和晶片G接收横波回波；3号通道，晶片C发射横波，晶片A、晶片C、晶片E和晶片G接收横波回波；4号通道，晶片D发射横波，晶片A、晶片C、晶片E和晶片G接收横波回波；5号通道，晶片E发射纵波，晶片B、晶片D、晶片F和晶片H接收纵波回波；6号通道，晶片F发射纵波，晶片B、晶片D、晶片F和晶片H接收纵波回波；7号通道，晶片G发射纵波，晶片B、晶片D、晶片F和晶片H接收纵波回波；8号通道，晶片H发射纵波，晶片B、晶片D、晶片F和晶片H接收纵波回波。在超声检测软件界面上添加8个扫描检查通道。第二步，使用无缺陷的水轮机顶盖螺栓作为校准试块，分别对步骤1中设置的每个通道进行检查灵敏度调节，将螺栓底面的超声回波信号设置为满屏的80％，作为基准灵敏度。第三步，将探头放置顶盖螺栓头部端面上，保证探头每个晶片与螺栓表面贴合完好，同时观察各个通道A扫信号图像，将采集到两个通道的数据进行存储；对于信噪比超过一定分贝值的疑似裂纹或其他缺陷显示，通过探头旋转90°、180°、270°，再放置在螺栓头部端面上进行进一步判定，并存储各通道的数据。若水轮机顶盖螺栓远、近端螺纹处出现裂纹，根据螺栓裂纹在对应各通道处的声特征信息，可快速判断螺栓裂纹的位置。

如图1所示，该螺栓双波超声检测探头包括阻尼块10，所述第一晶片组3和所述第二晶片组4安装在所述阻尼块10上。阻尼块10的作用对晶片的振动其阻尼作用，会使晶片起振后尽快停下来，从而使脉冲宽度变窄，分辨力提高；吸收晶片背面杂波，提高信噪比以及支撑晶片。

该螺栓双波超声检测探头包括吸声材料块11，所述吸声材料块11填充至所述壳体1与所述延时块5的空间，所述吸声材料块11对所述阻尼块10包裹。吸声材料块11可采用环氧树脂加钨粉、硅橡胶加钨粉进行制备。

所述第一晶片组3和所述第二晶片组4上分别设有电缆12，所述电缆12穿过所述阻尼块10、所述吸声材料块11与所述壳体1外的控制端连接。

以上并非对本实用新型的技术范围作任何限制，凡依据本实用新型技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种螺栓双波超声检测探头，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体具有一侧开口的腔体；

隔声层，所述隔声层设置在所述壳体内；

第一晶片组，所述第一晶片组设置在所述隔声层的左侧；

第二晶片组，所述第二晶片组设置在所述隔声层的右侧；

延时块，所述延时块安装在所述壳体内，所述延时块的第一端面延伸至所述壳体开口位置，所述延时块的第二端面与所述第一晶片组和所述第二晶片组贴合。

2.根据权利要求1所述的螺栓双波超声检测探头，其特征在于：所述第一晶片组包括两个第一晶片单元，所述第一晶片单元包括两个第一晶片，两个所述第一晶片分别为水平放置以及垂直放置；所述第二晶片组包括两个第二晶片单元，所述第二晶片单元包括两个第二晶片，两个所述第二晶片分别为水平放置以及垂直放置。

3.根据权利要求2所述的螺栓双波超声检测探头，其特征在于：摆放方式相同的所述第一晶片单元和所述第二晶片单元呈对角线设置。

4.根据权利要求3所述的螺栓双波超声检测探头，其特征在于：包括阻尼块，所述第一晶片组和所述第二晶片组安装在所述阻尼块上。

5.根据权利要求4所述的螺栓双波超声检测探头，其特征在于：吸声材料块，所述吸声材料块填充至所述壳体与所述延时块的空间，所述吸声材料块对所述阻尼块包裹。

6.根据权利要求5所述的螺栓双波超声检测探头，其特征在于：所述第一晶片组和所述第二晶片组上分别设有电缆，所述电缆穿过所述阻尼块、所述吸声材料块与所述壳体外的控制端连接。

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