專利名稱：雙向雙晶表面波探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及表面波探傷，尤其涉及一種表面波探頭。
背景技術(shù)：
表面波探傷在各領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用越來越廣泛。在鋼廠隨著軋輥工藝要求的提高， 表面波也逐步應(yīng)用到檢測軋輥行列之中。 目前市場的(單晶)表面波探頭，是超聲波儀器發(fā)射電子波，通過探頭電纜線到達(dá) 探頭的(單)晶片，引發(fā)晶片震動產(chǎn)生機(jī)械波(超聲波)，機(jī)械波(超聲波)隨著晶片通過 工件介質(zhì)向前傳遞。(單晶)表面波是根據(jù)探頭晶片向前方傳遞。當(dāng)超聲波碰到缺陷時原 路反射回來，通過晶片轉(zhuǎn)換成電子波通過探頭電纜線傳遞到探傷儀接收模塊處理然后在熒 屏上顯示。 表面波探頭的制作是根據(jù)超聲波傾斜入射到界面時的波型轉(zhuǎn)換與折射定律可知 當(dāng)縱波L傾斜入射到固(有機(jī)玻璃)/固(鋼)界面時，除產(chǎn)生反射縱波L'和折射縱波L〃 外，還會產(chǎn)生反射橫波S'和折射橫波S〃 ，各種反射波和折射波方向符合反射、折射定律， 由此可知調(diào)節(jié)縱波入射角c^值使橫波折射角Ps = 90° ，第二介質(zhì)中既無折射波L〃 ，又 無折射橫波S〃 ，這時在其介質(zhì)的表面存在表面波R，這就是表面波探頭制作原理。
目前市場的表面波探頭結(jié)構(gòu)如下 它主要由斜楔、晶片(壓電晶片)、阻尼塊、吸音材料、外殼、電纜插座等組成。 晶片(壓電晶片)安放在斜楔的斜面上，斜楔的作用是實(shí)現(xiàn)波形轉(zhuǎn)換，晶片(壓電 晶片)通過斜楔的斜角的角度獲取所需的波形。晶片(壓電晶片)上方安放阻尼塊，阻尼 塊作用是使晶片起震后迅速停止、支撐晶片、吸收雜波、提高信噪比等作用。晶片(壓電晶 片)的電纜引線鏈接到電纜插座內(nèi)芯。上述組合后的斜楔放入探頭外殼內(nèi)，斜楔底面與探 頭外殼底面平齊。對探頭內(nèi)其它空間注入吸音材料。吸音材料主要作用是吸收在斜楔內(nèi)產(chǎn) 生的多次干擾雜波。 表面波主要檢測工件的表面缺陷，檢測時探頭的有機(jī)玻璃斜楔直接與工件表面緊 密接觸。工件表面探頭行走的部位涂上耦合劑，使機(jī)玻璃斜楔與工件表面緊密接觸時排除 兩者之間的空氣，使超聲波最佳程度進(jìn)入到達(dá)工件表面。當(dāng)表面缺陷垂直與探頭的超聲波 發(fā)射方向的時候此時獲得最佳的缺陷檢測靈敏度，反之會對對缺陷造成漏探。所以在工件 大面積檢測時分別從兩個方向開始從一側(cè)向另一側(cè)對該工件進(jìn)行表面波檢測。 在實(shí)際探傷中，對鑄鋼件或石墨粗大、碳化物晶格較寬的工件會造成折射或吸收， 使檢測靈敏度下降，為確保軋?zhí)筋^檢測遠(yuǎn)處的準(zhǔn)確性，我們還將進(jìn)行逆方向把探頭放到反 方向進(jìn)行重復(fù)檢測。這樣造成每個檢測區(qū)域的檢測。工作量增大一倍。 這些表面波探頭(單晶單向表面波探頭)對大面積表面波檢測時工作量大，檢測 時間長，對大面積檢測，探頭需探頭掉轉(zhuǎn)180°對另一方向檢測探頭長時間使用造成有機(jī)玻 璃斜楔與工件摩擦產(chǎn)生磨損，使探頭靈敏度下降嚴(yán)重時造成波形轉(zhuǎn)換等使探頭失效。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型旨在解決上述缺陷，提供一種雙向雙晶表面波探頭。本實(shí)用新型在一 個探頭內(nèi)設(shè)計兩個方向的晶片，使其在探傷檢測時，同時檢測工件兩個方向的表面質(zhì)量，減 少探傷工作量，避免探頭快速失效。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種雙向雙晶表面波探頭，它包括殼體和一個晶片，所
述殼體內(nèi)有一個斜楔，殼體內(nèi)其它空間充有吸音材料，所述晶片設(shè)于斜楔的斜面上，該晶片
上還設(shè)有阻尼塊，晶片以導(dǎo)線連接殼體上所設(shè)的電纜插頭的內(nèi)芯，所述探頭還包括 第二晶片，它設(shè)于和斜楔并列相向設(shè)置的第二斜楔的斜面上；所述第二晶片其上
同樣設(shè)有阻尼塊， 聲波隔離塊，它設(shè)于所述兩個斜楔之間，并和斜楔粘結(jié)連接成一體； 第二電纜插頭，它和電纜插頭并列設(shè)置，所述第二晶片以導(dǎo)線連接第二電纜插頭
的內(nèi)芯。 所述的雙向雙晶表面波探頭，所述探頭還包括一個套于探頭外殼下部的保護(hù)套， 該保護(hù)套內(nèi)方外圓，且外圈帶有臺階。 所述的雙向雙晶表面波探頭，所述保護(hù)套帶有一個軟保護(hù)膜，它置于保護(hù)套內(nèi)并 貼著兩個斜楔底部。 所述的雙向雙晶表面波探頭，所述保護(hù)套還帶有一個環(huán)形的外套，所述保護(hù)套臺 階底圈設(shè)有外螺紋，所屬外套內(nèi)圈以螺紋和保護(hù)套外螺紋旋緊連接。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比通過雙晶雙向表面波探頭達(dá)到一次檢測完成工件兩 個方向面積的表面檢測，即同樣檢測面積工作量減少一半，避免探頭調(diào)頭再探，有效的提高 檢測效率。本實(shí)用新型為表面波探頭檢測，開辟了一個新的檢測方法。通過軟保護(hù)膜，有效 的避免了有機(jī)玻璃斜楔與工件的磨損，避免了有機(jī)玻璃斜契磨損產(chǎn)生的探頭靈敏度下降、 波形轉(zhuǎn)換等。由于增加軟保護(hù)膜，保護(hù)了有機(jī)玻璃斜楔磨損，杜絕了探頭斜楔在磨損后的 修磨，明顯的延長了雙晶探頭的壽命，綜合達(dá)到降低購買成本。(平均探頭老化壽命約為5 年)，而且，還起到耐一定的高溫可在100°度溫度的工件上作連續(xù)探傷；對100°溫度下 的工件帶溫檢測。

下面，結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型 圖1為本實(shí)用新型剖視圖； 圖2為本實(shí)用新型的底面視圖。
具體實(shí)施方式下面，結(jié)合附圖并通過對本實(shí)用新型制作方法的描述來進(jìn)一步說明本是用新型。 如圖1所示，雙晶雙向表面波探頭它主要由外殼101、兩塊斜楔106和111、兩片晶 片(壓電晶片)105和109、兩塊阻尼塊104和108、兩個電纜插座201和205，吸音材料102、 聲波隔離塊110等組成。 探頭第一組結(jié)構(gòu)組合把所需頻率的晶片(壓電晶片)105用粘接劑粘接在斜楔 106的斜面上，斜楔106的作用是實(shí)現(xiàn)波形轉(zhuǎn)換，晶片(壓電晶片)105通過斜楔106的斜角的角度獲取所需的波形。阻尼塊104、108牢固按在晶片(壓電晶片)105上方，阻尼塊作用 是使晶片起震后迅速停止、支撐晶片、吸收雜波、提高信噪比等作用。晶片(壓電晶片)105 的電纜引線鏈接到電纜插座內(nèi)芯204。 探頭第二組的結(jié)構(gòu)組合把所需頻率的晶片(壓電晶片U09、斜楔111、阻尼塊 108、晶片(壓電晶片)電纜引線107的鏈接到電纜插座內(nèi)芯206，按探頭第一組的結(jié)構(gòu)同樣組合。 組合后的探頭結(jié)構(gòu)，第一組結(jié)構(gòu)和第二組的結(jié)構(gòu)晶片方向?qū)?yīng)排列，兩者之間用 聲波隔離塊110牢固粘合起來組合成一體。最后把組合一體的結(jié)構(gòu)放入探頭外殼內(nèi)。斜楔 106、 111的底面與探頭外殼底面平齊。對探頭內(nèi)其它空間注入吸音材料102。 軟保護(hù)套制作內(nèi)圈301的制作，為了減輕加軟保護(hù)套探頭的重量，本內(nèi)圈301設(shè) 計成圓形階梯，底層階梯外圓為螺紋，其作用是使外套302旋入，使軟保護(hù)片303緊貼斜楔 106、 111的底面，使超聲波通過軟保護(hù)片303到達(dá)工件表面。內(nèi)圈301中心加工一個與探頭 外殼101外圈同等面積的矩形孔，探頭外殼101穿過內(nèi)圈301約lmm，把探頭牢固粘在矩形 孔中。 加工一個按放軟保護(hù)膜片的保護(hù)套外套，其內(nèi)圈為螺紋。 保護(hù)套組合使用把軟保護(hù)膜片放入保護(hù)套外套內(nèi)，在保護(hù)套外套你的軟保護(hù)膜 片放入少量機(jī)油，保護(hù)套通過內(nèi)圈逐步擰緊，使軟保護(hù)膜片與斜楔106U11的底面空氣排 除干凈。 該探頭通過兩根專用電纜線把探頭的電纜插座201、205與超聲波探傷儀插座鏈 接即可對工件檢測。檢測中當(dāng)儀器屏幕出現(xiàn)缺陷波時，用手指蘸少許探傷耦合劑在探頭 晶片發(fā)射的兩前方工件表面上進(jìn)行上下點(diǎn)按，哪個方向點(diǎn)按時儀器屏幕的缺陷波下降或消 失，缺陷即在此方向。根據(jù)器屏幕顯示的缺陷波距離，用手指蘸少許探傷耦合劑在探頭到屏 幕顯示的缺陷波距離的工件表面進(jìn)行上下點(diǎn)按，點(diǎn)擊中發(fā)現(xiàn)屏幕顯示的缺陷波波幅隨著手 指的點(diǎn)擊消失與增高，缺陷即在此位置。
權(quán)利要求一種雙向雙晶表面波探頭，它包括殼體和一個晶片，所述殼體內(nèi)有一個斜楔，殼體內(nèi)其它空間充有吸音材料，所述晶片設(shè)于斜楔的斜面上，該晶片上還設(shè)有阻尼塊，晶片以導(dǎo)線連接殼體上所設(shè)的電纜插頭的內(nèi)芯，其特征在于，所述探頭還包括第二晶片，它設(shè)于和斜楔并列相向設(shè)置的第二斜楔的斜面上；所述第二晶片其上同樣設(shè)有阻尼塊，聲波隔離塊，它設(shè)于所述兩個斜楔之間，并和斜楔粘結(jié)連接成一體；第二電纜插頭，它和電纜插頭并列設(shè)置，所述第二晶片以導(dǎo)線連接第二電纜插頭的內(nèi)芯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向雙晶表面波探頭，其特征在于，所述探頭還包括一個套 于探頭外殼下部的保護(hù)套，該保護(hù)套內(nèi)方外圓，且外圈帶有臺階。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙向雙晶表面波探頭，其特征在于，所述保護(hù)套帶有一個軟 保護(hù)膜，它置于保護(hù)套內(nèi)并貼著兩個斜楔底部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙向雙晶表面波探頭，其特征在于，所述保護(hù)套還帶有一個 環(huán)形的外套，所述保護(hù)套臺階底圈設(shè)有外螺紋，所屬外套內(nèi)圈以螺紋和保護(hù)套外螺紋旋緊 連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及表面波探傷，尤其涉及一種表面波探頭。一種雙向雙晶表面波探頭，它包括殼體和一個晶片，所述殼體內(nèi)有一個斜楔，殼體內(nèi)其它空間充有吸音材料，所述晶片設(shè)于斜楔的斜面上，該晶片上還設(shè)有阻尼塊，晶片以導(dǎo)線連接殼體上所設(shè)的電纜插頭的內(nèi)芯，所述探頭還包括第二晶片，它設(shè)于和斜楔并列相向設(shè)置的第二斜楔的斜面上；所述第二晶片其上同樣設(shè)有阻尼塊，聲波隔離塊，它設(shè)于所述兩個斜楔之間，并和斜楔粘結(jié)連接成一體；第二電纜插頭，它和電纜插頭并列設(shè)置，所述第二晶片以導(dǎo)線連接第二電纜插頭的內(nèi)芯。本實(shí)用新型在一個探頭內(nèi)設(shè)計兩個方向的晶片，在探傷檢測時，同時檢測工件兩個方向的表面質(zhì)量，減少探傷工作量，避免探頭快速失效。
文檔編號G01N29/24GK201548529SQ20092020990
公開日2010年8月11日 申請日期2009年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者杜國華 申請人:上海寶鋼工業(yè)檢測公司