CN208255151U - 一种角度可调的空气耦合探头的夹持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种角度可调的空气耦合探头的夹持装置，旋转组件可旋转地连接于基座，移动组件可移动地连接于旋转组件，用于夹持空气耦合探头的固定组件与移动组件固定连接；该旋转组件包括主板、连接盘、旋转轴承座、滚轴和旋转定位螺栓，旋转轴承座固定连接于基座，滚轴与主板固定连接并***旋转轴承座中，连接盘的一端固定连接于主板，连接盘的另一端通过旋转定位螺栓相对固定于基座。根据本实用新型的夹持装置，通过固定组件来夹持固定空气耦合探头；通过移动组件改变空气耦合探头与待测件之间的距离；通过旋转组件改变空气耦合探头与待测件表面之间的角度，从而满足测量过程中需要调整空气耦合探头与待测件之间的位置的要求。

Description

一种角度可调的空气耦合探头的夹持装置

技术领域

本实用新型涉及夹持装置，更具体地涉及一种角度可调的空气耦合探头的夹持装置。

背景技术

接触式换能器作为超声换能器的一种，被广泛的应用于超声检测中。在检测的过程中，接触式换能器与待测件之间需要涂抹一层固态或液态耦合剂，由于耦合剂的用量和实际耦合情况的不确定性，会引起测量数据的波动，进而产生一定的测量误差。

空气耦合探头作为非接触式换能器的一种，以空气作为耦合剂，在测量中受耦合剂用量等因素的影响较小，可以在一定程度上降低由固态或液态耦合剂引起的测量误差，被越来越多的应用到超声检测中。

特别地，待测件(例如薄板)中的Lamb波作为超声波的一种，常被用于检测零件表面及内部的损伤及缺陷。在实际测量中，通常需要调整空气耦合探头与待测件之间的角度，以激发(或接收)特定模式的信号。但是，现有技术中并没有一种这样的角度可调的空气耦合探头的夹持装置。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的无法准确调节空气耦合探头的角度的问题，本实用新型旨在提供一种角度可调的空气耦合探头的夹持装置。

本实用新型所述的角度可调的空气耦合探头的夹持装置，包括基座、旋转组件、移动组件和固定组件，其中，旋转组件可旋转地连接于基座，移动组件可移动地连接于旋转组件，用于夹持空气耦合探头的固定组件与移动组件固定连接；该旋转组件包括主板、连接盘、旋转轴承座、滚轴和旋转定位螺栓，其中，旋转轴承座固定连接于基座，滚轴与主板固定连接并***旋转轴承座中，连接盘的一端固定连接于主板，连接盘的另一端通过旋转定位螺栓相对固定于基座。

移动组件包括直线导轨、滑台、滑块、丝杆、移动轴承座和丝杆螺母，其中，直线导轨与主板固定连接，移动轴承座与主板固定连接，丝杆通过移动轴承座连接支撑并与直线导轨间隔开，滑块通过丝杆螺母连接于丝杆并通过滑台与直线导轨配合。

丝杆通过丝杆螺母穿过滑块连接于移动轴承座。

移动组件还包括固定于丝杆的手轮。

固定组件包括固定块、顶板和固定螺栓，其中，固定块与滑块固定连接，顶板通过固定螺栓连接至固定块，空气耦合探头被夹持在固定块和顶板之间并通过固定螺栓夹紧。

基座包括底板和垂直于底板的附加板。

底板为平板结构，附加板连接固定于该平板结构之上。

附加板的上表面与滚轴的中心轴位于同一平面上。

连接盘的另一端***附加板中并通过旋转定位螺栓相对固定于附加板。

连接盘的表面具有刻度。

根据本实用新型的夹持装置，通过固定组件来夹持固定空气耦合探头；通过移动组件改变空气耦合探头与待测件之间的距离；通过旋转组件改变空气耦合探头与待测件表面之间的角度，从而满足测量过程中需要调整空气耦合探头与待测件之间的位置的要求。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个优选实施例的角度可调的空气耦合探头的夹持装置的立体图；

图2是图1的侧视图；

图3是图1的应用示意图。

具体实施方式

下面结合附图，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述。

如图1-图3所示，根据本实用新型的一个优选实施例的角度可调的夹持装置2被用来夹持空气耦合探头1，并可以根据需要调节空气耦合探头1的位置，包括调节空气耦合探头1与待测件之间的角度和距离。

根据本实用新型的一个优选实施例的角度可调的空气耦合探头的夹持装置2包括基座21、旋转组件22、移动组件23和固定组件24，其中，基座21根据需要固定在工作台4(参见图3)上，旋转组件22可旋转地连接于基座21，移动组件23可移动地连接于旋转组件22，用于夹持空气耦合探头1的固定组件24固定连接在移动组件23上。

其中，基座21包括底板211和垂直于底板211的附加板212。参见图3，底板211为平板结构，附加板212通过螺栓连接固定于该平板结构之上。

其中，旋转组件22包括主板221、连接盘222、旋转轴承座223、滚轴224和旋转定位螺栓225，其中，旋转轴承座223被固定在底板211的上表面上，滚轴224与主板221固定并***旋转轴承座223中，连接盘222的顶端被固定在主板221的背面，连接盘222的底端穿过附加板212并可通过旋转定位螺栓225相对固定于附加板212。如此，主板221借助于旋转轴承座223以滚轴224的中心轴为旋转轴进行旋转，在此过程中，连接盘222在附加板212中转动，在被旋转至所需位置后，通过旋转定位螺栓225可将连接盘222固定在附加板212上，从而将主板221固定在所需的角度位置，以防止实验过程中主板221的转动。在本实施例中，该连接盘222的表面具有刻度，附加板212的上表面与滚轴224的中心轴位于同一平面上，便于操作者对调节角度进行记录和读取。

其中，移动组件23包括直线导轨231、滑台238、滑块232、丝杆233、移动轴承座234、丝杆螺母235和手轮236，其中，直线导轨231被固定在主板221的正面，移动轴承座234被固定在主板221的顶端和底端，丝杆233通过移动轴承座234连接支撑在距离直线导轨231一定距离的位置，滑块232通过丝杆螺母235连接于丝杆233，该滑块232通过滑台238与直线导轨231配合，手轮236通过螺栓固定于丝杆233的顶端。如此，外力作用于手轮236，可以带动丝杆233的转动，从而驱动滑块232在直线导轨231上的滑移。在本实施例中，丝杆233通过丝杆螺母235穿过滑块232连接于移动轴承座234之间。在本实施例中，滑块232的一侧固定有指针237，如图2所示，在测量中，旋转手轮236至空气耦合探头1触碰到待测件的上表面，记录指针237对应的数值x1，然后反向转动手轮236，使空气耦合探头1缓缓离开待测件至测量位置，记录指针237对应的数值x2。空气耦合探头1的中心至待测件的上表面的距离为x2-x1+d/(2*tanθ)，其中d为空气耦合探头1的半径，θ为主板221和水平面之间的夹角。

其中，固定组件24包括固定块241、顶板242和固定螺栓243，其中，固定块241通过螺栓固定连接至滑块232上并可随着滑块232滑动，顶板242通过固定螺栓243连接至固定块241，空气耦合探头1被夹持在固定块241和顶板242之间并通过固定螺栓243夹紧。在本实施例中，该空气耦合探头1的中心轴与丝杆233平行。

在根据本实用新型的一个优选实施例的角度可调的夹持装置2中，空气耦合探头1通过固定组件24的固定块241和顶板242来夹持固定，防止测量过程中数据的波动；通过移动组件23的手轮236来改变滑块232的位置，即改变空气耦合探头1与待测件之间的距离，特别是对于聚焦式的空气耦合探头，当探头与零件的距离等于焦距时，发射(或者接收)的声波的能量会显著增强，可以在一定范围内提高检测的敏感度；通过旋转组件22的主板221的转动即可以改变空气耦合探头1与待测件表面之间的角度，连接盘222上的刻度显示的角度即为空气耦合探头1与待测件表面之间的角度，根据实验要求选择合适的角度后，可通过旋转定位螺栓225将空气耦合探头1固定在该角度。

相较于接触式探头，空气耦合探头发射的超声信号较弱。在使用过程中，接触式探头一般作为激发换能器，而将空气耦合探头作为接收换能器。在具体应用举例中，如图3所示，接触式探头及其楔形块通过自适性夹紧装置3(参见CN 201520873416.4)夹持，空气耦合探头1提供根据本实用新型的一个优选实施例的角度可调的夹持装置2夹持，其中，夹持装置2和自适性夹紧装置3均被可移动地设置在工作台4上。其中，接触式探头及其楔形块通过自适性夹紧装置3夹持的方法可参见CN 201520873416.4，在此不再赘述，然后进行以下步骤进行测量：

首先，通过固定螺栓243将空气耦合探头1固定于固定块241和顶板242之间；

其次，旋转主板221至测量角度，通过旋转定位螺栓225将连接盘222固定于附加板212上；

然后，通过旋转手轮236移动直线导轨231上的滑块232，调整空气耦合探头1相对于待测件的位置；

最后，利用上述夹紧装置及配套设施，实现对待测件的超声测量。

根据本实用新型的一个优选实施例的角度可调的空气耦合探头的夹持装置2在自适性夹紧装置3的配合下，可用在线性表面波和线性Lamb波的检测中，同时在非线性表面波和非线性Lamb波的检测中也同样适用。其中，夹持装置2主要用于夹持空气耦合探头1，在不同类型的超声检测中配合自适性夹紧装置3使用，可以减小由接触式检测带来的实验误差。

以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (10)

1.一种角度可调的空气耦合探头的夹持装置，其特征在于，该夹持装置包括基座、旋转组件、移动组件和固定组件，其中，旋转组件可旋转地连接于基座，移动组件可移动地连接于旋转组件，用于夹持空气耦合探头的固定组件与移动组件固定连接；该旋转组件包括主板、连接盘、旋转轴承座、滚轴和旋转定位螺栓，其中，旋转轴承座固定连接于基座，滚轴与主板固定连接并***旋转轴承座中，连接盘的一端固定连接于主板，连接盘的另一端通过旋转定位螺栓相对固定于基座。

2.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，移动组件包括直线导轨、滑台、滑块、丝杆、移动轴承座和丝杆螺母，其中，直线导轨与主板固定连接，移动轴承座与主板固定连接，丝杆通过移动轴承座连接支撑并与直线导轨间隔开，滑块通过丝杆螺母连接于丝杆并通过滑台与直线导轨配合。

3.根据权利要求2所述的夹持装置，其特征在于，丝杆通过丝杆螺母穿过滑块连接于移动轴承座。

4.根据权利要求2所述的夹持装置，其特征在于，移动组件还包括固定于丝杆的手轮。

5.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，固定组件包括固定块、顶板和固定螺栓，其中，固定块与滑块固定连接，顶板通过固定螺栓连接至固定块，空气耦合探头被夹持在固定块和顶板之间并通过固定螺栓夹紧。

6.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，基座包括底板和垂直于底板的附加板。

7.根据权利要求6所述的夹持装置，其特征在于，底板为平板结构，附加板连接固定于该平板结构之上。

8.根据权利要求6所述的夹持装置，其特征在于，附加板的上表面与滚轴的中心轴位于同一平面上。

9.根据权利要求6所述的夹持装置，其特征在于，连接盘的另一端***附加板中并通过旋转定位螺栓相对固定于附加板。

10.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，连接盘的表面具有刻度。