鋼花管導波檢測用的雙環(huán)一體式壓電片夾持裝置制造方法
【專利摘要】鋼花管導波檢測用的雙環(huán)一體式壓電片夾持裝置，屬無損檢測領(lǐng)域。壓電片夾持裝置主體(1)為圓環(huán)形；圓環(huán)形的壓電片夾持裝置主體(1)由兩個半圓環(huán)形構(gòu)成，所述的半圓環(huán)形通過合頁螺釘(6)、銷釘(7)與螺母(8)配合連接；圓環(huán)內(nèi)部共設(shè)置有48個用于裝卡探頭芯(2)的槽；所述的槽沿著圓環(huán)形的軸線方向平均分為兩層布置；探頭芯(2)安裝在壓電片夾持裝置主體(1)的槽中。本實用新型利用任意一組槽中任意數(shù)量的壓電片在鋼花管的同一端實現(xiàn)一激一收或自激自收的超聲導波檢測方式，也可以同時使兩組探頭槽中任意數(shù)量的壓電片進行自激自收的超聲導波檢測方式，或是使兩組探頭槽中任意數(shù)量的壓電片分工實現(xiàn)一激一收的超聲導波檢測方式。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種鋼花管導波檢測用的雙環(huán)一體式壓電片夾持裝置，用來夾持 長度伸縮型壓電片與厚度切變型壓電片以對鋼花管進行長度檢測。屬于無損檢測領(lǐng)域。 鋼花管導波檢測用的雙環(huán)一體式壓電片夾持裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 公路與鐵路隧道建設(shè)、水電站地下廠房、國防和人防工程以及城市建設(shè)等工程中 大量采用管棚支護技術(shù)（即將管棚埋入巖石或土壤中以增強巖石或土壤的支護能力）。鋼 花管支護作為管棚結(jié)構(gòu)中的核心部分，服役期間由于工作環(huán)境較惡劣容易斷裂。另外，施工 過程中，個別施工方偷工減料，擅自縮短鋼花管的長度，使其承載強度達不到設(shè)計要求。這 些都給巖土工程造成潛在的事故隱患。因此對鋼花管的長度進行有效的檢測十分必要。
[0003] 目前對鋼花管長度的檢測方法有兩種：利用長度伸縮型壓電片激勵超聲導波縱向 模態(tài)檢測，利用厚度切變型壓電片激勵超聲導波扭轉(zhuǎn)模態(tài)檢測。兩種檢測方法都是通過超 聲導波信號的端面反射回波信號對應的時間來計算鋼花管的長度。而兩種檢測方法都需要 將壓電片沿鋼花管外壁通過502膠粘貼，壓電片因此無法重復使用。因此亟需一種壓電片 夾持裝置，在保證檢測鋼花管的前提下，并且可以多次回收利用壓電片。同時能夠滿足在鋼 花管的同一端進行一激一收或自激自收的超聲導波檢測方式，以適應不同的檢測要求。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型的目的在于利用一種通用的壓電片夾持裝置，使厚度切變型壓電片與 長度伸縮型壓電片能夠有效地安裝在鋼花管外壁，在不損壞壓電片的提前下將其從鋼花管 外壁上拆卸下來。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：
[0006] 鋼花管導波檢測用的雙環(huán)一體式壓電片夾持裝置，其特征在于，其包括壓電片夾 持裝置主體1，探頭芯2,緊固螺釘3,蓋板4,蓋板螺釘5,合頁螺釘6,銷釘7,螺母8 ;所述的 壓電片夾持裝置主體1為圓環(huán)形；所述的圓環(huán)形的壓電片夾持裝置主體1由兩個半圓環(huán)形 構(gòu)成，所述的半圓環(huán)形通過合頁螺釘6、銷釘7與螺母8配合連接；圓環(huán)內(nèi)部共設(shè)置有48個 用于裝卡探頭芯2的槽，所述的槽的長度方向平行于所述圓環(huán)的軸線方向；所述的槽沿著 圓環(huán)形的軸線方向平均分為兩層布置；;探頭芯2安裝在壓電片夾持裝置主體1的槽中；蓋 板4通過蓋板螺釘5安裝在壓電片夾持裝置主體1上的圓環(huán)形的側(cè)面；緊固螺釘3安裝在 壓電片夾持裝置主體1上的螺紋孔中用于裝卡探頭芯或厚度切變型壓電陶瓷片。
[0007] 所述的壓電片夾持裝置主體1上有240個直徑2. 5mm的螺紋孔，用于安裝緊固螺 釘3 ;12個直徑5_的螺紋孔用于安裝蓋板螺釘5,以使蓋板4與壓電片夾持裝置主體1配 合；壓電片夾持裝置主體1的側(cè)面的部分用于安裝合頁螺釘6,銷釘7,螺母8。
[0008] 所述的探頭芯2用于裝卡長度伸縮型壓電片。
[0009] 所述的緊固螺釘3安裝在壓電片夾持裝置主體1上的螺紋孔中。
[0010] 合頁螺釘6用于安裝在壓電片夾持裝置1的側(cè)面，將兩個半圓環(huán)形部分合并。
[0011] 銷釘7配合螺母8,安裝在壓電片夾持裝置主體1的側(cè)面，保證兩個半圓環(huán)形在開 與合兩方向的自由度。
[0012] 所述的緊固螺釘3、蓋板螺釘5、合頁螺釘6、銷釘7、螺母8均為標準件。本實用新 型可以獲得如下有益效果：
[0013] 方便了在鋼花管上安裝及拆卸厚度切變型壓電片與長度伸縮型壓電片的操作，該 壓電片夾持裝置的兩組槽可以用于安裝數(shù)量不超過48片的壓電片，利用任意一組槽中任 意數(shù)量的壓電片在鋼花管的同一端實現(xiàn)一激一收或自激自收的超聲導波檢測方式，也可以 同時使兩組探頭槽中任意數(shù)量的壓電片進行自激自收的超聲導波檢測方式，或是使兩組探 頭槽中任意數(shù)量的壓電片分工實現(xiàn)一激一收的超聲導波檢測方式。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1壓電片夾持裝置整體示意圖
[0015] 圖2壓電片夾持裝置整體展開示意圖
[0016] 圖中：1、壓電片夾持裝置主體；2、探頭芯；3、緊固螺釘；4、蓋板；5、蓋板螺釘；6、 合頁螺釘；7、銷釘；8、螺母；9、厚度切變型壓電片；10、長度伸縮型壓電片。

【具體實施方式】
[0017] 以下結(jié)合本實用新型的內(nèi)容提供以下實施例：
[0018] 厚度切變型壓電片實施例：
[0019] 1)首先通過銷釘7將壓電片夾持裝置主體1上半部分及壓電片夾持裝置主體1下 半部分組裝在一起，通過螺母8與銷釘7配合來實現(xiàn)；
[0020] 2)將48片厚度切變型壓電片9裝入壓電片夾持裝置1的槽中，同時使厚度切變型 壓電片9的一個端面緊貼隔板或壓電片夾持裝置1同一側(cè)面，以對其進行軸向定位。同時 將48片厚度切變型壓電片9的正負極導線從壓電片夾持裝置主體1的槽上的2. 5mm螺紋 孔處引出；
[0021] 3)在48個厚度切變型壓電片9與鋼花管接觸面上均勻涂抹耦合劑；
[0022] 4)將組裝在一起的壓電片夾持裝置主體1上半部分及壓電片夾持裝置主體1下半 部分夾持在鋼花管上，并用合頁螺釘6通過壓電片夾持裝置主體1上半部分及壓電片夾持 裝置主體1下半部分的合頁對兩部分進行緊固，完成壓電片夾持裝置主體1與鋼花管的配 合；
[0023] 5)依次從壓電片夾持裝置主體1的槽上的2. 5mm螺紋孔上安裝2. 5mm的緊固螺釘 3,從鋼花管的軸向觀察壓電片與鋼花管的接觸情況。令壓電片與鋼花管緊密接觸；
[0024] 6)通過蓋板螺釘5將四個蓋板4分別安裝在壓電片夾持裝置主體1上半部分及壓 電片夾持裝置主體1下半部分的兩側(cè)。至此壓電片夾持裝置安裝完畢。
[0025] 長度伸縮型壓電片實施例：
[0026] 1)首先通過銷釘7將壓電片夾持裝置主體1上半部分及壓電片夾持裝置主體1下 半部分組裝在一起，通過螺母8與銷釘7配合來實現(xiàn)；
[0027] 2)將48片長度伸縮型壓電片10裝入48片探頭芯2中；
[0028] 3)將48片裝有長度伸縮型壓電片10的探頭芯2裝入壓電片夾持裝置主體1的槽 中，同時使探頭芯2緊貼隔板，以對其進行軸向定位。同時將48片長度伸縮型壓電片10的 正負極導線從2. 5mm螺紋孔處引出；
[0029] 4)在48個長度伸縮型壓電片10與鋼花管接觸面上均勻涂抹耦合劑；
[0030] 5)將組裝在一起的壓電片夾持裝置主體1上半部分及壓電片夾持裝置主體1下半 部分夾持在鋼花管上，并用合頁螺釘6通過壓電片夾持裝置主體1上半部分及壓電片夾持 裝置主體1下半部分的合頁對兩部分進行緊固，完成壓電片夾持裝置主體1與鋼花管的配 合；
[0031] 6)依次向壓電片夾持裝置主體1的槽的2. 5mm螺紋孔中安裝2. 5mm的緊固螺釘 3,從鋼花管的軸向觀察長度伸縮型壓電片10與鋼花管的接觸情況。令長度伸縮型壓電片 10與鋼花管緊密接觸；
[0032] 7)通過蓋板螺釘5將四個蓋板4分別安裝在壓電片夾持裝置主體1上半部分及壓 電片夾持裝置主體1下半部分的兩側(cè)。至此壓電片夾持裝置1安裝完畢。
【權(quán)利要求】
1. 鋼花管導波檢測用的雙環(huán)一體式壓電片夾持裝置，其特征在于，其包括壓電片夾持 裝置主體（1)，探頭芯（2)，緊固螺釘（3)，蓋板（4)，蓋板螺釘（5)，合頁螺釘（6)，銷釘（7)， 螺母（8);所述的壓電片夾持裝置主體（1)為圓環(huán)形；所述的圓環(huán)形的壓電片夾持裝置主體 (1)由兩個半圓環(huán)形構(gòu)成，所述的半圓環(huán)形通過合頁螺釘（6)、銷釘（7)與螺母（8)配合連 接；圓環(huán)內(nèi)部共設(shè)置有48個用于裝卡探頭芯（2)的槽，所述的槽的長度方向平行于所述圓 環(huán)的軸線方向；所述的槽沿著圓環(huán)形的軸線方向平均分為兩層布置；探頭芯（2)安裝在壓 電片夾持裝置主體（1)的槽中；蓋板（4)通過蓋板螺釘（5)安裝在壓電片夾持裝置主體（1) 上的圓環(huán)形的側(cè)面；緊固螺釘（3)安裝在壓電片夾持裝置主體（1)上的螺紋孔中用于裝卡 探頭芯或厚度切變型壓電陶瓷片。
2. 如權(quán)利要求1所述的鋼花管導波檢測用的雙環(huán)一體式壓電片夾持裝置，其特征在 于：所述的壓電片夾持裝置主體（1)上有240個直徑2. 5mm的螺紋孔，用于安裝緊固螺釘 (3) ;12個直徑5_的螺紋孔用于安裝蓋板螺釘（5)，以使蓋板（4)與壓電片夾持裝置主體 (1)配合；壓電片夾持裝置主體1的側(cè)面的部分用于安裝合頁螺釘（6)，銷釘（7)，螺母（8)。
3. 如權(quán)利要求1所述的鋼花管導波檢測用的雙環(huán)一體式壓電片夾持裝置，其特征在 于：所述的探頭芯（2)用于裝卡長度伸縮型壓電片。
4. 如權(quán)利要求1所述的鋼花管導波檢測用的雙環(huán)一體式壓電片夾持裝置，其特征在 于：所述的緊固螺釘（3)安裝在壓電片夾持裝置主體（1)上的螺紋孔中。
5. 如權(quán)利要求1所述的鋼花管導波檢測用的雙環(huán)一體式壓電片夾持裝置，其特征在 于：合頁螺釘（6)用于安裝在壓電片夾持裝置（1)的側(cè)面，將兩個半圓環(huán)形部分合并。
6. 如權(quán)利要求1所述的鋼花管導波檢測用的雙環(huán)一體式壓電片夾持裝置，其特征在 于：銷釘（7)配合螺母（8)，安裝在壓電片夾持裝置主體（1)的側(cè)面，保證兩個半圓環(huán)形在 開與合兩方向的自由度。
7. 如權(quán)利要求1所述的鋼花管導波檢測用的雙環(huán)一體式壓電片夾持裝置，其特征在 于：所述的緊固螺釘（3)、蓋板螺釘（5)、合頁螺釘（6)、銷釘（7)、螺母（8)均為標準件。
【文檔編號】G01B17/00GK203893830SQ201420244266
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】吳斌, 方舟, 劉增華, 何存富 申請人:北京工業(yè)大學