CN219799341U - 一种柱状物体无损探伤的超声探头固定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于超声无损探伤技术领域，尤其涉及一种柱状物体无损探伤的超声探头固定装置，包含环绕被测柱状物体并且轴线与被测物体轴线平行的圆环壁，圆环壁上开有用于放置和固定超声探头的孔；圆环壁沿远离轴线方向与被测柱状物体外表面形成一段距离，圆环壁的底部有一个小圆环紧贴被测柱状物体外表面，圆环壁、小圆环和被测柱状物体外表面共同形成一个环状孔腔用于存放超声耦合剂；圆环壁上开有导流孔用于超声耦合剂的注入。能够同时固定超声探头和保持耦合剂的环状夹具，在夹具和被测物体之间形成稳定、均匀的耦合剂层，同时保障探头与被测物体表面的距离始终恒定。
Description
技术领域
本实用新型属于超声无损探伤技术领域，尤其涉及一种柱状物体无损探伤的超声探头固定装置。
背景技术
柱状物体包括管道、线缆、传动轴、梁、水泥柱等多种工程机构。目前，对柱状物体内部的缺陷进行检测的方法有取样、X光透射、超声扫描等方法。其中取样需要对物体进行破坏，是工程上经常不允许的。X光透射的方法设备成本昂贵，且X射线对人体有害，也限制了其使用范围。超声扫描的方法使用方便，设备成本可控，无需破坏物体本身，因此在工程上广泛使用。但是，超声扫描时通常需要在被检测物体和超声探头之间施加超声耦合剂，才能保证探头发出的超声波能够较好地传入和导出物体。
现有的大多数超声检测探头在工作时采用先在被测物体的表面涂抹一层耦合剂，再让探头在物体和耦合剂的表面上滑动。或者在超声探头前方设置一个喷嘴，在探头抵达前喷洒一层耦合剂（如水）。这种施加耦合剂的方式的缺点在于有时耦合剂不能及时、均匀地分散，导致耦合剂的厚度不够均一，探头与被测物体表面之间的距离不够恒定。并且耦合剂无法持久地保持或循环利用，需要不断地补充。
发明内容
为了提高超声探头在检测柱状物体时耦合剂的均一性和更好的重复利用性，并实现探头与被测物体之间距离恒定，本实用新型提出一种柱状物体无损探伤的超声探头固定装置，能够同时固定超声探头和保持耦合剂的环状夹具，在夹具和被测物体之间形成稳定、均匀的耦合剂层，同时保障探头与被测物体表面的距离始终恒定。
本实用新型是这样实现的，一种柱状物体无损探伤的超声探头固定装置，包含环绕被测柱状物体并且轴线与被测物体轴线平行的圆环壁，圆环壁上开有用于放置和固定超声探头的孔；圆环壁沿远离轴线方向与被测柱状物体外表面形成一段距离，圆环壁的底部有一个小圆环紧贴被测柱状物体外表面，圆环壁、小圆环和被测柱状物体外表面共同形成一个环状孔腔用于存放超声耦合剂；圆环壁上开有导流孔用于超声耦合剂的注入。
进一步地：圆环壁的硬度大于小圆环的硬度。
进一步地：在圆环壁高于最高的孔的位置开有导流孔，用于耦合剂的排出。
进一步地：圆环壁的底侧位置的导流孔数量为1-36个。
进一步地：圆环壁高于最高的孔处设置有另一个小圆环，用于环状孔腔上部的密封。
进一步地：圆环壁上的孔的数量为1至500个。
进一步地：圆环壁上的孔的排布方式为：四边形排布或面心排布。
进一步地：圆环壁上的孔中心线与环状壁的中心线相交。
进一步地：圆环壁上的孔都存在另一个孔与之相对，且二者的中心线与环状壁的中心线相交。
本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型采用一个与被测柱状物体基本共形的环状壁，环状壁上开有若干固定探头的孔，环状壁的下部有一个尺寸小的圆环，和一个注入耦合剂的导流孔。于是小圆环可以起到隔开环状壁和被测物体表面的作用，使固定在圆环壁上的探头与被测物体的表面距离恒定。同时，环状壁、小圆环和被测物体形成一个很窄的环状腔，通过导流孔可以在环状腔内注入耦合剂。通过控制耦合剂在导流孔的流量，从而就可以在环状腔内形成高度稳定、厚度均一的耦合剂层。从而使空腔中维持一定高度耦合剂的持续存在。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的装置的外1/4部分的结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的装置的外1/4部分和1/4的被测物体在一起的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
参见图1结合图2与图3所示，本实用新型提供的一种柱状物体无损探伤的超声探头固定装置10包含一个与被测柱状物体20基本共形、并环绕、套装布置于柱状物体外部的环状壁12，环状壁12上开有若干固定探头的孔14，环状壁的下部有一个尺寸小于环状壁12内径的小圆环16，和一个注入耦合剂的导流孔17A贯穿环状壁12的内外。小圆环16可以起到隔开环状壁12和被测物体表面的作用，使固定在圆环壁上的探头与被测物体的表面距离始终恒定。同时，小圆环16使得环状壁12和被测物体形成一个很窄的环状腔100，通过导流孔17A可以从外部向环状腔内注入耦合剂。通过控制耦合剂在导流孔17A的流量，从而就可以在环状腔内形成高度稳定、厚度均一的耦合剂层。
圆环壁12环绕在被测柱状物体20外部，并且圆环壁12的轴线30与被测物体轴线22重合。圆环壁12用于放置和固定超声探头的孔14的轴线垂直于相应位置被测物体20的外表面，从而探头发出的超声波能够垂直地进入被测物体20。圆环壁12在沿远离轴线的方向与被测柱状物体外表面形成一段距离，即圆环壁12与被测物体20之间有一定间隔。这种间隔是由圆环壁12的底部的一个小圆环16来实现的。小圆环16一般与圆环壁12可以是一体的，也可以是两种不同的材料、通过各种成熟的方式组合在一起。同时，小圆环16紧贴在被测柱状物体外表面，因此，圆环壁12、小圆环16和被测柱状物体外表面共同形成了一个环状孔腔100，用于存放超声耦合剂。耦合剂是通过圆环壁12的底部的一个导流孔17A从外部注入的。导流孔17A的位置高于邻近的小圆环16。因此，通过不断地注入耦合剂，环状孔腔100中始终能够维持一定高度的耦合剂。
通常小圆环16由比较软的材料构成，如橡胶，同时起到间隔环状壁与被测物体以及密封的作用。但是小圆环16和圆环壁12也可以是一体的，由同一种材料形成，如同时由橡胶或复合材料构成。也可以采用较硬的其他材料，如金属材料。也可在小圆环16处专门设置一层软材料，如O型圈，从而较硬的材料起间隔作用，软材料起密封作用。在圆环壁的上部位置，也可以设置另一个小圆环，从而上下两个小圆环更好地起到间隔圆环壁12与被测物体20的功能。
导流孔17A的数量可以是一个，也可以是多个。在圆环壁12的上部位置，可以设置另一个或多个导流孔17B，从而可以将多余的耦合剂排出。为了让耦合剂均匀地在环状腔100内分布，导流孔17A的数量可以非常多，如多达36个。圆环壁12上的孔14是用来固定超声探头的，探头的数量取决于测试的需要，因此数量可以非常大，如500个，通常为1个，1对、4个、6个、8个、16个、32个、64个、128个。这些孔14一般按照均匀的方式排布，彼此之间距离相近，尽量减少超声测量的空白区域。通常的排布方式有四边形排布、面心排布。应该注意到，任何可能的其他排布方式都是可能的。有的时候，只需要一圈的超声探头，即探头或孔14的轴线全都分布在同一个平面内，这时候圆环壁12上所有的孔14均在同一高度。探头超声波一般需要垂直地穿过被测物体的表面，当柱状物体是规则的圆柱时，圆环壁12上的孔14中心线与环状壁12的中心线应当恰好相交。但是，对于其他柱状物体，如方形、椭圆界面等，孔14的方向应当根据实际测试的需要进行调整，可以是任意需要的方向。有时需要测量超声透射性质的时候，需要一对的探头，一个发出超声波，另一接收该探头发出的超声波，这时，圆环壁12上的孔14都存在另一个孔与之相对，且二者的中心线与环状壁12的中心线相交。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种柱状物体无损探伤的超声探头固定装置，其特征在于：包含环绕被测柱状物体并且轴线与被测物体轴线平行的圆环壁，圆环壁上开有用于放置和固定超声探头的孔；圆环壁沿远离轴线方向与被测柱状物体外表面形成一段距离，圆环壁的底部有一个小圆环紧贴被测柱状物体外表面，圆环壁、小圆环和被测柱状物体外表面共同形成一个环状孔腔用于存放超声耦合剂；圆环壁上开有导流孔用于超声耦合剂的注入。
2.根据权利要求1所述的柱状物体无损探伤的超声探头固定装置，其特征在于：圆环壁的硬度大于小圆环的硬度。
3.根据权利要求1所述的柱状物体无损探伤的超声探头固定装置，其特征在于：在圆环壁高于最高的孔的位置开有导流孔，用于耦合剂的排出。
4.根据权利要求1所述的柱状物体无损探伤的超声探头固定装置，其特征在于：圆环壁的底侧位置的导流孔数量为1-36个。
5.根据权利要求1所述的柱状物体无损探伤的超声探头固定装置，其特征在于：圆环壁高于最高的孔处设置有另一个小圆环，用于环状孔腔上部的密封。
6.根据权利要求1所述的柱状物体无损探伤的超声探头固定装置，其特征在于：圆环壁上的孔的数量为1至500个。
7.根据权利要求1所述的柱状物体无损探伤的超声探头固定装置，其特征在于：圆环壁上的孔的排布方式为：四边形排布或面心排布。
8.根据权利要求1所述的柱状物体无损探伤的超声探头固定装置，其特征在于：圆环壁上的孔中心线与环状壁的中心线相交。
9.根据权利要求1所述的柱状物体无损探伤的超声探头固定装置，其特征在于：圆环壁上的孔都存在另一个孔与之相对，且二者的中心线与环状壁的中心线相交。
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