本發(fā)明屬于超聲相控陣檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可移動(dòng)的超聲相控陣檢測裝置及其檢測方法。

背景技術(shù)：

超聲相控陣檢測已有二三十年的發(fā)展歷史，初期主要應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域、醫(yī)療超聲成像中。近年來，超聲相控陣技術(shù)以其靈活的聲束偏轉(zhuǎn)及聚焦性能越來越引起人們的重視。由于壓電復(fù)合材料、納秒級(jí)脈沖信號(hào)控制、數(shù)據(jù)處理分析、軟件技術(shù)和計(jì)算機(jī)模擬等多種高新技術(shù)在超聲相控陣成像領(lǐng)域中的綜合應(yīng)用，使得超聲相控陣檢測技術(shù)得以快速發(fā)展，逐漸應(yīng)用于無損檢測領(lǐng)域。目前，在工業(yè)中對(duì)焊縫、鑄件等的無損檢測，主要通過超聲相控陣檢測儀來實(shí)現(xiàn)。目前的超聲相控陣檢測儀，主要包括檢測儀本體和檢測探頭，本體和檢測探頭通常是分離的，其基本都是通過手持控制的，且在檢測時(shí)沒有方便清理檢測探頭和檢測面的工具，這就導(dǎo)致檢測結(jié)果的可靠性降低，在連續(xù)檢測或多工件、設(shè)備多位置檢測時(shí)，由于檢測儀本體較為笨重且操作者只能手持移動(dòng)使得操作者極易疲勞，檢測效率大大降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)合理，移動(dòng)便捷，能有效進(jìn)行超聲檢測，使用時(shí)無需操作者進(jìn)行手持，調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，可有效降低操作強(qiáng)度，提高檢測的效率的超聲相控陣檢測裝置及其檢測方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種可移動(dòng)的超聲相控陣檢測裝置，包括檢測儀本體及設(shè)置在檢測儀本體上的檢測探頭，該超聲相控陣檢測裝置還包括移動(dòng)基架，移動(dòng)基架上方設(shè)有調(diào)節(jié)臺(tái)板，移動(dòng)基架上設(shè)有至少一個(gè)用于帶動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板上下移動(dòng)的臺(tái)板氣缸，調(diào)節(jié)臺(tái)板上設(shè)有水平布置的滑軌，檢測儀本體與滑軌滑動(dòng)配合，調(diào)節(jié)臺(tái)板上設(shè)有用于帶動(dòng)檢測儀本體沿滑軌往復(fù)滑動(dòng)的平移氣缸，移動(dòng)基架底部設(shè)有若干移動(dòng)輪結(jié)構(gòu)，移動(dòng)輪結(jié)構(gòu)包括輪架及設(shè)置在輪架上的萬向輪。移動(dòng)基架包括上板、處在上板下方的底板及連接上板與底板的立架，上板一側(cè)通過鉸軸與立架鉸接，上板上設(shè)有條形孔，臺(tái)板氣缸設(shè)置在上板上，底板上設(shè)有變角氣缸，變角氣缸的活塞桿上設(shè)有水平布置的滑軸，鉸軸軸線與滑軸軸線平行，鉸軸軸線垂直于檢測儀本體在滑軌上的滑動(dòng)方向，滑軸伸入條形孔中且與條形孔滑動(dòng)配合，滑軸的可滑動(dòng)方向垂直于滑軸軸線。

進(jìn)一步地，所述檢測探頭包括探頭固定塊，探頭固定塊上設(shè)有橫滑桿，檢測儀本體上設(shè)有橫滑孔，橫滑桿一端連接探頭固定塊，另一端與橫滑孔滑動(dòng)配合，橫滑桿的滑動(dòng)方向平行于檢測儀本體在滑軌上的滑動(dòng)方向，探頭固定塊與檢測儀本體之間設(shè)有若干自適應(yīng)彈簧，自適應(yīng)彈簧一端連接探頭固定塊，另一端連接檢測儀本體。

進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)臺(tái)板上設(shè)有高壓儲(chǔ)氣罐，高壓儲(chǔ)氣罐上設(shè)有供氣口及出氣管，供氣口上設(shè)有供氣單向閥，供氣單向閥的可通過方向?yàn)橛赏饨缰粮邏簝?chǔ)氣罐內(nèi)，出氣管通過輸氣軟管連通至一噴氣嘴，出氣管上設(shè)有出氣通斷閥，調(diào)節(jié)臺(tái)板上設(shè)有卡座，噴氣嘴與卡座卡接。

進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)臺(tái)板上設(shè)有高壓儲(chǔ)氣罐，高壓儲(chǔ)氣罐上設(shè)有供氣口及出氣管，供氣口上設(shè)有供氣單向閥，供氣單向閥的可通過方向?yàn)橛赏饨缰粮邏簝?chǔ)氣罐內(nèi)，檢測儀本體上設(shè)有氣嘴支架，氣嘴支架上設(shè)有噴氣方向?qū)χ鴻z測探頭的噴氣嘴，出氣管通過輸氣軟管連通至噴氣嘴，出氣管上設(shè)有出氣通斷閥。

進(jìn)一步地，所述移動(dòng)基架上設(shè)有至少一個(gè)剎止件，剎止件包括摩擦壓塊、豎直布置的剎桿及設(shè)置在剎桿上端的把手，剎桿與移動(dòng)基架螺紋配合，每個(gè)剎止件均對(duì)應(yīng)一個(gè)萬向輪結(jié)構(gòu)，在對(duì)應(yīng)的剎止件與萬向輪結(jié)構(gòu)中：輪架上設(shè)有用于讓剎桿穿過的通孔，剎桿下端穿過通孔，摩擦壓塊固定在剎桿下端，摩擦壓塊處在萬向輪上方。

進(jìn)一步地，所述移動(dòng)基架上設(shè)有收納架，收納架上設(shè)有至少一個(gè)收儲(chǔ)槽。

一種利用上述裝置進(jìn)行超聲相控陣檢測的方法，該方法包括以下步驟：

(1)推動(dòng)移動(dòng)基架至檢測位置附近，利用臺(tái)板氣缸帶動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板、檢測儀本體、檢測探頭等一起升降至合適位置，然后再利用平移氣缸讓檢測儀本體、檢測探頭一起移動(dòng)，使檢測探頭靠近檢測面并達(dá)到合適距離。在XYZ三維直角坐標(biāo)系中：豎向調(diào)節(jié)通過臺(tái)板氣缸實(shí)現(xiàn)，水平調(diào)節(jié)通過平移氣缸實(shí)現(xiàn)，剩下一個(gè)水平方向的調(diào)節(jié)可以直接通過推動(dòng)移動(dòng)基架來實(shí)現(xiàn)。

(2)用與高壓儲(chǔ)氣罐連通的噴氣嘴對(duì)檢測探頭上沾有的油污、雜質(zhì)和灰塵，或是檢測面上有油污、雜質(zhì)和灰塵進(jìn)行檢測前的清理工作。

(3)檢測時(shí)，先在檢測探頭和檢測面之間涂一層耦合劑，然后進(jìn)行超聲檢測。

當(dāng)本體與檢測探頭分離時(shí)，可以手持或利用其它機(jī)構(gòu)如掃查器來帶動(dòng)檢測探頭改變位置進(jìn)行檢測。

當(dāng)不方便手持時(shí)，可以讓檢測儀本體與檢測探頭不分離連接在一起進(jìn)行檢測，此時(shí)，當(dāng)需要進(jìn)行變角度進(jìn)行檢測時(shí)，可以利用變角氣缸的活塞桿的升降，帶動(dòng)滑軸上下移動(dòng)，從而帶動(dòng)整個(gè)上板沿鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，也即帶動(dòng)了檢測探頭轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可實(shí)現(xiàn)檢測探頭的角度變化。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將檢測儀本體和檢測探頭固定在移動(dòng)基架上，實(shí)現(xiàn)了檢測裝置整體的移動(dòng)；且靈活設(shè)置檢測儀本體和檢測探頭的結(jié)合方式，使得可供檢測的方式更多；通過變角氣缸活塞桿的升降可以帶動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板上檢測儀本體和檢測探頭轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)檢測探頭檢測角度的變化；并且在調(diào)節(jié)臺(tái)板上設(shè)有與高壓儲(chǔ)氣罐連通的噴氣嘴，其通過噴氣可實(shí)現(xiàn)超聲檢測工作前對(duì)檢測探頭和檢測面上的臟物的清理。整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，移動(dòng)便捷，能有效進(jìn)行超聲檢測，使用時(shí)無需操作者進(jìn)行手持，調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，可有效降低操作強(qiáng)度，提高檢測的效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明剎止件處的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中A處的放大圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖6中B處的放大圖。

圖中：檢測儀本體1、檢測探頭2、探頭固定塊21、橫滑桿211、自適應(yīng)彈簧212、移動(dòng)基架3、上板3a、底板3b、立架3c、鉸軸3d、條形孔3e、移動(dòng)輪結(jié)構(gòu)31、輪架311、萬向輪312、變角氣缸32、滑軸321、調(diào)節(jié)臺(tái)板4、平移氣缸41、臺(tái)板氣缸5、剎止件6、摩擦壓塊6a、剎桿6b、高壓儲(chǔ)氣罐7、出氣管71、噴氣嘴72、卡座73a、氣嘴支架73b、收納架8。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1：如圖1至圖3所示的實(shí)施例中，一種可移動(dòng)的超聲相控陣檢測裝置，包括檢測儀本體1及設(shè)置在檢測儀本體1上的檢測探頭2，還包括移動(dòng)基架3，移動(dòng)基架3上方設(shè)有調(diào)節(jié)臺(tái)板4，移動(dòng)基架3上設(shè)有至少一個(gè)用于帶動(dòng)調(diào)節(jié)上下移動(dòng)的臺(tái)板氣缸5，調(diào)節(jié)臺(tái)板4上設(shè)有水平布置的滑軌，檢測儀本體1與滑軌滑動(dòng)配合，調(diào)節(jié)臺(tái)板4上設(shè)有用于帶動(dòng)檢測儀本體1沿滑軌往復(fù)滑動(dòng)的平移氣缸41，移動(dòng)基架3底部設(shè)有若干移動(dòng)輪結(jié)構(gòu)31，移動(dòng)輪結(jié)構(gòu)包括輪架311及設(shè)置在輪架上的萬向輪312。超聲相控陣檢測儀的控制器、顯示屏等集成在檢測儀本體1上，檢測探頭2通過信號(hào)線或數(shù)據(jù)線與控制器(如單片機(jī))連接，這屬于現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)選擇，在此不予贅述。

平時(shí)，移動(dòng)本發(fā)明裝置時(shí)，操作者只需推動(dòng)移動(dòng)基架3，即可實(shí)現(xiàn)整體的移動(dòng)。當(dāng)需要對(duì)設(shè)備、工件等進(jìn)行檢測時(shí)，可以先推動(dòng)移動(dòng)基架3至檢測位置附近，利用臺(tái)板氣缸5帶動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板4、檢測儀本體1、檢測探頭2等一起升降至合適位置，然后再利用平移氣缸41讓檢測儀本體1、檢測探頭2一起移動(dòng)，使檢測探頭2靠近檢測面并達(dá)到合適距離(在進(jìn)行無損檢測時(shí)，有檢測探頭不接觸試件的檢測形式，也有檢測探頭直接接觸試件的檢測形式，即接觸法檢測，使用接觸法檢測時(shí)，可以在檢測探頭2和檢測面之間涂一層耦合劑，以改善檢測探頭2與檢測面之間聲波的傳導(dǎo))，然后即可進(jìn)行超聲檢測。需要強(qiáng)調(diào)的是，在XYZ三維直角坐標(biāo)系中：豎向調(diào)節(jié)通過臺(tái)板氣缸5實(shí)現(xiàn)，水平調(diào)節(jié)只需要調(diào)節(jié)一個(gè)方向(通過平移氣缸41實(shí)現(xiàn))，剩下一個(gè)水平方向的調(diào)節(jié)可以直接通過推動(dòng)移動(dòng)基架3來實(shí)現(xiàn)。檢測儀本體1與檢測探頭2可拆卸連接，即，檢測儀本體1與檢測探頭2不是固定的，是可以分開的，也可以裝配在一起。上述情況可根據(jù)需求進(jìn)行選擇。檢測儀本體1與檢測探頭2分離時(shí)(不論分離與否，本體與檢測探頭是通過信號(hào)線連接的)，可以手持或利用其它機(jī)構(gòu)來帶動(dòng)檢測探頭2改變位置，從而進(jìn)行檢測，此時(shí)，移動(dòng)基架3及其上的結(jié)構(gòu)主要作為運(yùn)輸裝置來進(jìn)行使用。當(dāng)不方便手持時(shí)，可以讓檢測儀本體1與檢測探頭2連接在一起，并利用本發(fā)明來進(jìn)行整體調(diào)節(jié)。

所述移動(dòng)基架包括上板3a、處在上板3a下方的底板3b及連接上板3a與底板3b的立架3c，上板3a一側(cè)通過鉸軸3d與立架3c鉸接，上板3a上設(shè)有條形孔3e，臺(tái)板氣缸5設(shè)置在上板3a上，底板3b上設(shè)有變角氣缸32，變角氣缸32的活塞桿上設(shè)有水平布置的滑軸321，鉸軸3d軸線與滑軸321軸線平行，鉸軸3d軸線垂直于檢測儀本體1在滑軌上的滑動(dòng)方向，滑軸321伸入條形孔3e中且與條形孔3e滑動(dòng)配合，滑軸321的可滑動(dòng)方向垂直于滑軸321軸線，條形孔3e的孔深方向垂直于條形孔3e的長度方向，條形孔3e的長度方向垂直于鉸軸3d軸線。底板3b為水平布置的矩形板，移動(dòng)輪結(jié)構(gòu)31數(shù)目為四個(gè)，四個(gè)移動(dòng)輪結(jié)構(gòu)31分別設(shè)置在底板3b底面四角處(移動(dòng)輪結(jié)構(gòu)31數(shù)目可根據(jù)需求自動(dòng)選擇，通常三個(gè)或四個(gè)比較合理)。利用變角氣缸32的活塞桿的升降，可以帶動(dòng)滑軸321上下移動(dòng)，從而可以帶動(dòng)整個(gè)上板3a沿鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，也即帶動(dòng)了檢測探頭2轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可實(shí)現(xiàn)檢測探頭2的角度變化，檢測適應(yīng)性更強(qiáng)，檢測效果更佳。

所述移動(dòng)基架3上設(shè)有至少一個(gè)剎止件6，剎止件6包括摩擦壓塊6a、豎直布置的剎桿6b及設(shè)置在剎桿6b上端的把手，剎桿6b與移動(dòng)基架3螺紋配合，每個(gè)剎止件6均對(duì)應(yīng)一個(gè)萬向輪312，一個(gè)萬向輪312最多只對(duì)應(yīng)一個(gè)剎止件6，在對(duì)應(yīng)的剎止件6與萬向輪312中：輪架311上設(shè)有用于讓剎桿6b穿過的通孔，剎桿6b下端穿過通孔，摩擦壓塊6a固定在剎桿6b下端，摩擦壓塊6a處在萬向輪312上方。當(dāng)移動(dòng)基架3移動(dòng)到位后，可以利用把手旋動(dòng)剎桿6b，帶動(dòng)摩擦壓塊6a下移壓住對(duì)應(yīng)的萬向輪312，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)基架3的剎止和防滑動(dòng)。理論上來說，一個(gè)剎止件6就能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)基架3的剎止了，但在實(shí)際中，若萬向輪312與地面的接觸面積有限、萬向輪312與地面間的摩擦力不夠大，則也可選擇采用多個(gè)剎止件6。

所述移動(dòng)基架3上設(shè)有收納架8，收納架8上設(shè)有至少一個(gè)收儲(chǔ)槽。檢測探頭2、檢測楔塊等零部件經(jīng)常需要更換，且檢測過程中，還有輔助工具如螺絲刀、耦合劑等需要攜帶，收納架8上可用于放置這些物品，若物品體積較小，容易掉落，也可以置于收儲(chǔ)槽中，從而進(jìn)一步提高了本發(fā)明的運(yùn)輸及攜帶效果。

實(shí)施例2：本實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)及實(shí)施方式同實(shí)施例1，其不同之處在于，如圖4中所示，所述調(diào)節(jié)臺(tái)板4上設(shè)有高壓儲(chǔ)氣罐7，高壓儲(chǔ)氣罐7上設(shè)有供氣口及出氣管71，供氣口上設(shè)有供氣單向閥，供氣單向閥的可通過方向?yàn)橛赏饨缰粮邏簝?chǔ)氣罐7內(nèi)，出氣管71通過輸氣軟管連通至一噴氣嘴72，出氣管71上設(shè)有出氣通斷閥，調(diào)節(jié)臺(tái)板4上設(shè)有卡座73a，噴氣嘴72與卡座73a卡接。高壓儲(chǔ)氣罐7中儲(chǔ)存高壓氣體(可通過供氣單向閥向進(jìn)氣罐內(nèi)補(bǔ)氣)，當(dāng)檢測探頭2上沾有油污、雜質(zhì)，或是檢測面上有油污、雜質(zhì)時(shí)，可以取下噴氣嘴72，并利用噴氣嘴72來進(jìn)行噴氣清理，以減少干擾因素，提高檢測結(jié)果準(zhǔn)確性。

實(shí)施例3：本實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)及實(shí)施方式同實(shí)施例1，其不同之處在于，如圖5中所示，所述調(diào)節(jié)臺(tái)板上設(shè)有高壓儲(chǔ)氣罐7，高壓儲(chǔ)氣罐7上設(shè)有供氣口及出氣管71，供氣口上設(shè)有供氣單向閥，供氣單向閥的可通過方向?yàn)橛赏饨缰粮邏簝?chǔ)氣罐內(nèi)，本體上設(shè)有氣嘴支架73b，氣嘴支架73b上設(shè)有噴氣方向?qū)χ鴻z測探頭2的噴氣嘴72，出氣管71通過輸氣軟管連通至噴氣嘴72，出氣管71上設(shè)有出氣通斷閥。高壓儲(chǔ)氣罐7中儲(chǔ)存高壓氣體(可通過供氣單向閥向進(jìn)氣罐內(nèi)補(bǔ)氣)，當(dāng)檢測探頭2上沾有油污、雜質(zhì)時(shí)，可以利用噴氣嘴72來進(jìn)行噴氣清理，以減少干擾因素，提高檢測結(jié)果準(zhǔn)確性。此外，可以將控制平移氣缸41的活塞桿伸出的按鈕與控制出氣通斷閥的按鈕集成在一個(gè)按鈕上，如此，每當(dāng)檢測前(即調(diào)節(jié)檢測探頭2靠近檢測面時(shí))，都可對(duì)檢測探頭2進(jìn)行自動(dòng)清理。

實(shí)施例4：本實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)及實(shí)施方式同實(shí)施例1或3，其不同之處在于，如圖6至圖7中所示，所述檢測探頭2包括探頭固定塊21，探頭固定塊21上設(shè)有橫滑桿211，檢測儀本體1上設(shè)有橫滑孔，橫滑桿211一端連接探頭固定塊21，另一端與橫滑孔滑動(dòng)配合，橫滑桿211的滑動(dòng)方向平行于檢測儀本體1在滑軌上的滑動(dòng)方向，探頭固定塊21與檢測儀本體1之間設(shè)有若干自適應(yīng)彈簧212，自適應(yīng)彈簧212一端連接探頭固定塊21，另一端連接檢測儀本體1。當(dāng)進(jìn)行接觸法檢測時(shí)，若操作者不小心讓平移氣缸41的水平移動(dòng)距離過多，待檢測探頭2壓到檢測面上后，可以壓縮自適應(yīng)彈簧212，以避免檢測探頭2被壓損的情況的出現(xiàn)，從而可有效對(duì)檢測探頭2進(jìn)行保護(hù)。