一種水下高壓超聲探頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水下高壓超聲探頭，包括探頭殼體，探頭殼體前部內(nèi)置有探頭晶片，探頭晶片的后部與探頭殼體之間的空間填充有阻尼塊，其中：探頭晶片的前部貼合配設(shè)有隔壓延時(shí)塊，隔壓延時(shí)塊為耐壓件；隔壓延時(shí)塊中部內(nèi)切形成有密封卡肩，密封卡肩將隔壓延時(shí)塊分為靠近探頭晶片一側(cè)的結(jié)合部和遠(yuǎn)離探頭晶片一側(cè)的延展部，探頭殼體的前端抵壓于密封卡肩上使結(jié)合部伸入探頭殼體中，結(jié)合部與探頭殼體通過密封件密封配合，延展部通過外界水壓將密封卡肩推擠向探頭殼體端部實(shí)現(xiàn)密封卡肩與探頭殼體的自密封。本發(fā)明具有能有效克服工作高水壓環(huán)境的影響，在高水壓下進(jìn)行超聲檢測、結(jié)構(gòu)合理、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種水下高壓超聲探頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲檢測的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及高水壓環(huán)境的超聲檢測裝置，具體的說，是一種水下高壓超聲探頭。

【背景技術(shù)】
[0002]無損超聲檢測技術(shù)現(xiàn)廣泛應(yīng)用于對各種金屬材料和部分非金屬材料的檢測，相比于傳統(tǒng)的X射線檢測法，其最大的優(yōu)點(diǎn)在于對檢測環(huán)境無污染，對檢測人員安全，檢測的分辨率高，檢測快捷等。
[0003]超聲檢測的基本原理是，將探頭產(chǎn)生的高頻機(jī)械振動(dòng)波耦合到被檢測工件內(nèi)部，通過接收和分析其反射回波，來確定工件內(nèi)部缺陷的位置和大小，“耦合”的方法通常有:直接耦合(油或其他液體)，水浸耦合等。
[0004]水浸耦合由于成本低廉，且波型成分簡單，已廣泛應(yīng)用于各種超聲檢測系統(tǒng)，
通常水浸耦合方式，只需要探頭和工件入射波部位浸入水中，就能進(jìn)行有效超聲檢測，
特殊情況下，尤其是對在役設(shè)備的檢測，探頭和工件需在高水壓環(huán)境下進(jìn)行檢測，如對水下設(shè)備的檢測，CNG地下儲(chǔ)氣井的檢測等。
[0005]工作高水壓環(huán)境，探頭須承受巨大的各向水壓強(qiáng)，并須保證超聲特性基本不變，一般的探頭無法實(shí)現(xiàn)，高水壓環(huán)境下，殼體會(huì)被壓裂或晶片開裂或晶片受壓后靈敏度大幅度下降無法使用等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述技術(shù)現(xiàn)狀，而提供一種能有效克服工作高水壓環(huán)境的影響，在高水壓下進(jìn)行超聲檢測、結(jié)構(gòu)合理、使用方便的一種水下高壓超聲探頭。
[0007]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
一種水下高壓超聲探頭，包括探頭殼體，探頭殼體前部內(nèi)置有探頭晶片，探頭晶片的后部與探頭殼體之間的空間填充有阻尼塊，其中:探頭晶片的前部貼合配設(shè)有隔壓延時(shí)塊，隔壓延時(shí)塊為耐壓件；隔壓延時(shí)塊中部內(nèi)切形成有密封卡肩，密封卡肩將隔壓延時(shí)塊分為靠近探頭晶片一側(cè)的結(jié)合部和遠(yuǎn)離探頭晶片一側(cè)的延展部，探頭殼體的前端抵壓于密封卡肩上使結(jié)合部伸入探頭殼體中，結(jié)合部與探頭殼體通過密封件密封配合，延展部通過外界水壓將密封卡肩推擠向探頭殼體端部實(shí)現(xiàn)密封卡肩與探頭殼體的自密封，隔壓延時(shí)塊與探頭殼體的密封配合使探頭晶片與外界壓力隔絕。
[0008]為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括:
實(shí)施例中，探頭殼體后部通過耐壓水密線與外界連接。
[0009]實(shí)施例中，阻尼塊與探頭殼體后部之間填充有膠層，膠層包裹伸入探頭殼體中的耐壓水密線并密封探頭殼體與耐壓水密線的連接處。
[0010]實(shí)施例中，結(jié)合部與探頭殼體之間的密封件為密封膠。
[0011]實(shí)施例中，探頭殼體為金屬抗壓殼體。
[0012]實(shí)施例中，隔壓延時(shí)塊為聲透材料制作。
[0013]實(shí)施例中，隔壓延時(shí)塊為有機(jī)玻璃。
[0014]實(shí)施例中，膠層的膠質(zhì)為環(huán)氧AB膠。
[0015]實(shí)施例中，密封膠為環(huán)氧AB膠。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的關(guān)鍵在于，高水壓環(huán)境下，在探頭晶片周圍維持常壓環(huán)境。以保證探頭特性不發(fā)生變化。本發(fā)明采用前后兩端進(jìn)行隔壓密封，采用抗壓的金屬作為探頭殼體，有效地阻止了水中的高壓導(dǎo)入探頭內(nèi)部，使探頭晶片周圍環(huán)境保持常壓。
[0017]隔壓延時(shí)塊是本發(fā)明的關(guān)鍵設(shè)計(jì)，其材料為有機(jī)玻璃，其耐壓特性，有效防止高壓水通過探頭正面進(jìn)入探頭，隔壓延時(shí)塊設(shè)計(jì)有密封卡肩，使得其與探頭殼體在水壓下進(jìn)一步向結(jié)合線內(nèi)部相互緊固從而加強(qiáng)了該部位的密封耐壓效果。
[0018]耐壓水密線阻止探頭背面的高壓水進(jìn)入探頭殼體內(nèi)部，在耐壓水密線與探頭殼體密封處再設(shè)置一種專用膠進(jìn)行密封，其密封材料為環(huán)氧AB膠，其耐壓足以抵御水中的高壓，耐壓水密線的采用，有效防止高壓水通過導(dǎo)線進(jìn)入探頭殼體。
[0019]一般的超聲探頭在探頭晶片前方也會(huì)設(shè)置一保護(hù)層，但是相比于本發(fā)明的延時(shí)塊設(shè)計(jì)，保護(hù)層只能應(yīng)對較小的壓力，高壓下保護(hù)層會(huì)碎裂或漏水，導(dǎo)致或晶片開裂或晶片受壓后靈敏度大幅度下降無法使用。本發(fā)明延時(shí)塊采用耐壓材料制作，具體的說是有機(jī)玻璃，本發(fā)明整體的耐壓能力>3.5MPa。采用有機(jī)玻璃作為隔壓延時(shí)塊對超聲波附加損耗較小，如其厚度合適，附加的延時(shí)反射波就不會(huì)對正常的超聲信號造成干擾。
[0020]本發(fā)明具有能有效克服工作高水壓環(huán)境的影響，在高水壓下進(jìn)行超聲檢測、結(jié)構(gòu)合理、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中的A部結(jié)構(gòu)放大圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0023]圖1至圖2所示為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中的附圖標(biāo)記為:探頭殼體1、探頭晶片2、阻尼塊3、隔壓延時(shí)塊4、密封卡肩41、結(jié)合部4a、延展部4b、耐壓水密線5、膠層6、密封膠7。
[0025]如圖1至圖2所示，本發(fā)明的一種水下高壓超聲探頭，包括探頭殼體1，探頭殼體I前部內(nèi)置有探頭晶片2，探頭晶片2的后部與探頭殼體I之間的空間填充有阻尼塊3，其中:探頭晶片2的前部貼合配設(shè)有隔壓延時(shí)塊4，隔壓延時(shí)塊4為耐壓件；隔壓延時(shí)塊4中部內(nèi)切形成有密封卡肩41，密封卡肩41將隔壓延時(shí)塊4分為靠近探頭晶片2 —側(cè)的結(jié)合部4a和遠(yuǎn)離探頭晶片2 —側(cè)的延展部4b，探頭殼體I的前端抵壓于密封卡肩41上使結(jié)合部4a伸入探頭殼體I中，結(jié)合部4a與探頭殼體I通過密封件密封配合，延展部4b通過外界水壓將密封卡肩41推擠向探頭殼體I端部實(shí)現(xiàn)密封卡肩41與探頭殼體I的自密封，隔壓延時(shí)塊4與探頭殼體I的密封配合使探頭晶片2與外界壓力隔絕。
[0026]實(shí)施例中，探頭殼體I后部通過耐壓水密線5與外界連接。
[0027]實(shí)施例中，阻尼塊3與探頭殼體I后部之間填充有膠層6，膠層6包裹伸入探頭殼體I中的耐壓水密線5并密封探頭殼體I與耐壓水密線5的連接處。
[0028]實(shí)施例中，結(jié)合部4a與探頭殼體I之間的密封件為密封膠7。
[0029]實(shí)施例中，探頭殼體I為金屬抗壓殼體。
[0030]實(shí)施例中，隔壓延時(shí)塊4為聲透材料制作。
[0031]實(shí)施例中，隔壓延時(shí)塊4為有機(jī)玻璃。
[0032]實(shí)施例中，膠層6的膠質(zhì)為環(huán)氧AB膠。
[0033]實(shí)施例中，密封膠7為環(huán)氧AB膠。
[0034]本發(fā)明的隔壓延時(shí)塊4材料為有機(jī)玻璃，具有很好的耐壓特性，有效防止高壓水通過探頭正面進(jìn)入探頭，隔壓延時(shí)塊4設(shè)計(jì)有密封卡肩41，使得其與探頭殼體I在水壓下進(jìn)一步向結(jié)合線內(nèi)部相互緊固從而加強(qiáng)了該部位的密封耐壓效果。
[0035]耐壓水密線5阻止探頭背面的高壓水進(jìn)入探頭殼體I內(nèi)部，在耐壓水密線5與探頭殼體I密封處再設(shè)置一種專用膠進(jìn)行密封，其密封材料為環(huán)氧AB膠，其耐壓足以抵御水中的高壓，耐壓水密線5的采用，有效防止高壓水通過導(dǎo)線進(jìn)入探頭殼體I。
[0036]探頭殼體I采用具有較好抗壓能力的金屬材料制備，例如鋁、鎂、鈦合金等。
[0037]本發(fā)明延時(shí)塊采用耐壓材料制作，具體的說是有機(jī)玻璃，采用有機(jī)玻璃作為隔壓延時(shí)塊4對超聲波附加損耗較小，如其厚度合適，附加的延時(shí)反射波就不會(huì)對正常的超聲信號造成干擾。
[0038]通過抗壓殼體、前部抗壓設(shè)置、后部抗壓設(shè)置共同組成了本發(fā)明的水下高壓超聲探頭，本發(fā)明已成功應(yīng)用于多套CNG地下儲(chǔ)氣井超聲檢測系統(tǒng)，經(jīng)過試驗(yàn)和實(shí)際使用，在300米水下檢測環(huán)境(>3.5MPa水壓)，探頭特性無任何變化。
[0039]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種水下高壓超聲探頭，包括探頭殼體(1)，所述的探頭殼體(I)前部內(nèi)置有探頭晶片(2)，所述的探頭晶片(2)的后部與探頭殼體(I)之間的空間填充有阻尼塊(3)，其特征是:所述的探頭晶片(2)的前部貼合配設(shè)有隔壓延時(shí)塊(4)，所述的隔壓延時(shí)塊(4)為耐壓件；所述的隔壓延時(shí)塊(4)中部內(nèi)切形成有密封卡肩(41)，所述的密封卡肩(41)將隔壓延時(shí)塊(4)分為靠近探頭晶片(2) —側(cè)的結(jié)合部(4a)和遠(yuǎn)離探頭晶片(2) —側(cè)的延展部(4b)，所述的探頭殼體(I)的前端抵壓于密封卡肩(41)上使結(jié)合部(4a)伸入探頭殼體(I)中，所述的結(jié)合部(4a)與探頭殼體(I)通過密封件密封配合，所述的延展部(4b)通過外界水壓將密封卡肩(41)推擠向探頭殼體(I)端部實(shí)現(xiàn)密封卡肩(41)與探頭殼體(I)的自密封，所述的隔壓延時(shí)塊(4)與探頭殼體(I)的密封配合使探頭晶片(2)與外界壓力隔絕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下高壓超聲探頭，其特征是:所述的探頭殼體(I)后部通過耐壓水密線(5)與外界連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水下高壓超聲探頭，其特征是:所述的阻尼塊(3)與探頭殼體(I)后部之間填充有膠層￠)，所述的膠層(6)包裹伸入探頭殼體(I)中的耐壓水密線(5)并密封探頭殼體(I)與耐壓水密線(5)的連接處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水下高壓超聲探頭，其特征是:所述的結(jié)合部(4a)與探頭殼體(I)之間的密封件為密封膠(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種水下高壓超聲探頭，其特征是:所述的探頭殼體(I)為金屬抗壓殼體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種水下高壓超聲探頭，其特征是:所述的隔壓延時(shí)塊(4)為聲透材料制作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水下高壓超聲探頭，其特征是:所述的隔壓延時(shí)塊(4)為有機(jī)玻璃。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水下高壓超聲探頭，其特征是:所述的膠層￠)的膠質(zhì)為環(huán)氧AB膠。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水下高壓超聲探頭，其特征是:所述的密封膠(7)為環(huán)氧AB膠。
【文檔編號】G01N29/24GK104181236SQ201410416702
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】朱漢俊, 劉鵬, 沈鴻飛, 郭振祥 申請人:南通友聯(lián)數(shù)碼技術(shù)開發(fā)有限公司, 寧夏回族自治區(qū)鍋爐壓力容器檢驗(yàn)所