CN216012140U - 压力式超声波检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及超声波检测技术领域，公开了一种压力式超声波检测装置，本实用新型包括设有安装腔体的安装部、调节部、超声波探头、压力传感器、压力采集及显示模块、滑动部以及弹性件；调节部由外部穿过安装部并伸入安装腔体内，与安装部活动连接且置于安装腔体的底部；超声波探头活动连接于安装腔体的开口处；压力传感器设于超声波探头的一侧上，且与压力采集及显示模块电性连接；滑动部滑动连接于安装腔体内，且与压力传感器的一侧相抵接；弹性件的第一端与滑动部连接，弹性件的第二端与调节部连接；本实用新型通过调节调节部与安装部之间的固定位置，能够调节弹性件对滑动部的压力值，以调节滑动部对压力传感器和超声波探头所施加的压力值。

Description

压力式超声波检测装置

技术领域

本实用新型涉及超声波检测技术领域，特别是一种压力式超声波检测装置。

背景技术

超声波在锅炉、压力容器、压力管道等承压特种设备的壁厚检测和缺陷诊断中获得了广泛应用。在超声波测厚和超声波探伤工作过程中，需要在超声波探头和被检测工件之间涂抹超声波耦合剂，然后将超声波探头放置在耦合剂上，借助检测人员的手施加向下的压力实现超声波探头与被检测工件的紧密结合。

然而在实际检测过程中，手部施加压力的大小对于检测结果有明显影响，压力不足时会造成超声波底面反射信号减弱或消失，轻则影响缺陷的定量，严重时会造成缺陷漏检。由于不同检测人员手部施加压力的大小存在明显差别，即使是同一位检验人员，在检验开始的不同时间段，由于疲劳或检验部位不方便操作等原因，也会造成施加压力的差别。该压力的差别是造成手工超声波检测重复性差和比较依赖检验人员个人经验的重要原因。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种压力式超声波检测装置，能够调节和确定超声波探头对检测件的压力大小。

根据本实用新型实施例的压力式超声波检测装置，包括安装部、调节部、超声波探头、压力传感器、压力采集及显示模块、滑动部以及弹性件；所述安装部设有安装腔体；所述调节部由外部穿过所述安装部并伸入所述安装腔体内，与所述安装部活动连接且置于所述安装腔体的底部；所述超声波探头活动连接于所述安装腔体的开口处；所述压力传感器设于所述超声波探头朝向所述安装腔体内部的一侧上；所述压力采集及显示模块设于所述安装部的表面上，且与所述压力传感器电性连接；所述滑动部滑动连接于所述安装腔体内，且与所述压力传感器远离所述超声波探头的一侧相抵接；所述弹性件的第一端与所述滑动部远离所述超声波探头的端部连接，所述弹性件的第二端与所述调节部连接；其中，通过调节所述调节部与所述安装部之间的固定位置，能够调节弹性件对所述滑动部的压力值，以调节所述滑动部对所述压力传感器和所述超声波探头所施加的压力值。

根据本实用新型实施例的压力式超声波检测装置，至少具有如下有益效果：通过调节调节部与安装部之间的位置，能够调节弹性件对滑动部的压力值，结合作用力传递的原理，则会同步调节滑动部对压力传感器和超声波探头所施加的压力值，并配合压力采集及显示模块，则实时观察到滑动部对超声波探头的压力大小，进而可以确定超声探头与检测件之间的实时压力值的大小，本实用新型可以确保作用在检测件的压力在所需要的范围内，使超声波探头与检测件可以紧密贴合，使超声波探头与检测件之间的耦合压力保持稳定，避免因压力不足导致超声波底面反射信号减弱或消失，有效地提升了超声波检测的可靠性和效率。

根据本实用新型的一些实施例，所述超声波探头的周边还设有用于吸住检测件的吸合部，所述吸合部与所述安装部连接或与所述超声波探头连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述吸合部为磁铁或吸盘。

根据本实用新型的一些实施例，所述压力采集及显示模块包括显示器和信号采集处理电路，所述显示器设于所述安装部的表面上；所述信号采集处理电路的输入端与所述压力传感器电性连接，所述信号采集处理电路的输出端与所述压力采集及显示模块电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述信号采集处理电路包括依次电性连接的信号采集单元、信号转换单元以及信号处理单元；所述信号处理单元的输出端与所述显示器电性连接，所述信号采集单元与所述压力传感器电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述安装腔体的侧壁设有连接孔，所述超声波探头的连接线穿过所述连接孔与超声波检测仪器电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述弹性件为压缩弹簧、弹片或弹力柱中的至少一种。

根据本实用新型的一些实施例，所述超声波探头的侧壁与所述安装腔体的内壁紧密连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述滑动部朝向所述安装腔体底部的一侧上设有第一定位槽，所述调节部位于所述安装腔体内部的端面上设有第二定位槽，所述弹性件的两端分别置于对应的所述第一定位槽和所述第二定位槽内。

根据本实用新型的一些实施例，所述安装部包括安装底座和安装筒，所述安装筒设有安装孔，所述安装筒的第一端与所述安装底座可拆卸连接，所述安装孔与所述安装底座的表面形成所述安装腔体。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的压力式超声波检测装置的结构示意图；

图2为图1示出的压力式超声波检测装置的压力采集及显示模块的电路单元原理示意图；

图3为图2示出的压力采集及显示模块的信号采集单元的电路结构连接示意图；

图4为图2示出的压力采集及显示模块的信号转换单元的电路结构连接示意图；

图5为图2示出的压力采集及显示模块的信号处理单元和显示器的电路结构连接示意图。

附图标记：安装部100、安装腔体110、连接孔120、安装底座130、安装筒140、调节部200、第二定位槽210、超声波探头300、压力传感器400、压力采集及显示模块500、显示器510、信号采集处理电路520、信号采集单元521、信号转换单元522、信号处理单元523、滑动部600、第一定位槽610、弹性件700、吸合部800。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1，根据本实用新型实施例的压力式超声波检测装置，包括安装部100、调节部200、超声波探头300、压力传感器400、压力采集及显示模块500、滑动部600以及弹性件700；安装部100设有安装腔体110；调节部200由外部穿过安装部100并伸入安装腔体110内，与安装部100活动连接且置于安装腔体110的底部；超声波探头300活动连接于安装腔体110的开口处；压力传感器400设于超声波探头300朝向安装腔体110内部的一侧上，本实施例中，压力传感器400置于超声波探头300的底面的一侧上；压力采集及显示模块500设于安装部100的表面上，且与压力传感器400电性连接；滑动部600滑动连接于安装腔体110内，且与压力传感器400远离超声波探头300的一侧相抵接，在本实施例中，压力传感器400的上侧面与滑动部600相抵接，压力传感器400的下侧面与超声波探头300相抵接；弹性件700的第一端与滑动部600远离超声波探头300的端部连接，弹性件700的第二端与调节部200连接；其中，通过调节调节部200与安装部100之间的固定位置，能够调节弹性件700对滑动部600的压力值，以调节滑动部600对压力传感器400和超声波探头300所施加的压力值。

安装时，先安装调节部200，然后将弹性件700、滑动部600、压力传感器400以及超声波探头300依次安装，并将压力采集及显示模块500与压力传感器400电性连接，然后在每一次检测前，通过改变调节部200与安装部100之间相对的位置，可以改变调节部200对弹性件700所施加的压力大小，通过力的传递，则可以改变滑动部600对超声波探头300的压力，压力传感器400设于两者之间，则可以检测到两者之间的压力值，最后则可以确定超声波探头300对检测件(图中未示)的压力，配合压力采集及显示模块500，则可以确定压力大小是否在所需的范围内，确定压力值大小后，则可以顺利完成对检测件(图中未示)的超声波检测。

其中，为了确保滑动部600滑动过程中的稳定性，滑动部600整体外形与安装腔体110的横截面的形状相匹配，以使滑动部600的侧壁与安装腔体110的内壁可以完全抵接，则滑动部600在安装腔体110内滑动时，则可以实现稳定的来回滑动，以确保对压力传感器400和超声波探头300施加稳定的压力。在本实施例中，安装腔体110整体呈圆柱形状，滑动部600也是呈圆柱形状，两者的直径相同。

具体地，调节部200与安装部100之间为螺纹连接，即调节部200整体呈圆柱状且外壁设有外螺纹，安装部100与调节部200接触的内壁上设有内螺纹，通过转动调节部200，则可以使调节部200位于安装腔体110内的端部靠近或远离滑动部600，从而可以改变调节部200对弹性件700的压力值大小。

其中，超声波探头300的外形与安装腔体110的外形相匹配，通过过盈配合，超声波探头300可以塞在安装腔体110的开口处，具体地，本实施例中，超声波探头300呈圆柱状，安装腔体110整体也是呈圆柱状，超声波探头300塞安装腔体110的开口处，超声波探头300的侧壁与安装腔体110的内壁紧密抵接，通过外力施加时，超声波探头300会沿安装腔体110的延伸方向移动，在弹性件700下压滑动块时，滑动块下压压力传感器400，压力传感器400则下压超声波探头300，超声波探头300置于安装腔体110开口外侧的一侧则会向外部的检测件(图中未示)施加压力。

在本实用新型的一些实施例中，调节部200包括调节杆(图中未示)及调节螺钉(图中未示)，调节杆(图中未示)从安装部100的底部***安装腔体110内，且调节杆(图中未示)与安装部100之间为滑动连接，调节螺钉(图中未示)则与安装部100螺纹连接，且沿垂直于调节杆(图中未示)方向设置，一端则置于安装部100的外部，另一端则与调节杆(图中未示)相抵接，通过旋紧调节螺钉(图中未示)时，使调节螺钉(图中未示)的端部紧密抵接在调节杆(图中未示)上，调节杆(图中未示)则不能移动，调节杆(图中未示)与安装部100保持位置固定的状态，当旋松调节螺钉(图中未示)，调节螺钉(图中未示)不再与调节杆(图中未示)抵接，调节螺钉(图中未示)则可以沿安装腔体110延伸的所在方向来回移动，配合压力采集及显示模块500，当确定压力值在所需的范围内时，则旋紧调节螺钉(图中未示)，使调节螺钉(图中未示)紧密抵接在调节杆的(图中未示)侧壁上，使调节杆与(图中未示)安装部100的之间位置保持固定状态。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，超声波探头300的周边还设有用于吸住检测件(图中未示)的吸合部800，吸合部800与安装部100连接或与超声波探头300连接。

在本实用新型的一些实施例中，吸合部800为磁铁或吸盘。大部分的检测件(图中未示)均为金属，可以被磁铁吸附的磁性物质，则利用磁铁可以达到超声波探头300吸附在检测件(图中未示)上的效果，或是配合吸盘，同样可以达到直接吸附在检测件(图中未示)上的效果，具体地，吸盘可以采用普通的吸盘或是采用真空式吸盘。参照图1，在本实施例中，吸合部800采用磁铁且呈环形状，其中，吸合部800可以通过强力胶直接与安装部100相连接，或是直接与超声波探头侧壁相连接；利用吸合部800，可以便于在检测时，本实用新型可以固定在检测件(图中未示)上，以便于顺利完成超声波的检测。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，安装腔体110的侧壁设有连接孔120，超声波探头300的连接线穿过连接孔120与超声波检测仪器(图中未示)电性连接。其中，超声波检测仪器(图中未示)可以是超声波探伤仪或者超声波测厚仪。以实现检测件(图中未示)是否存在缺陷或其厚度的大小。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，弹性件700为压缩弹簧、弹片或弹力柱中的至少一种。弹性件700需要对调节部200和滑动部600实现双向推动的效果，这样才能够实现力的传递，对超声波探头300与检测件(图中未示)之间的压力大小进行调节，以使压力值在所需要的范围内，进而可以提高超声波检测的精度，结合本实用新型的主要功能，本领域技术人员可以根据实际情况，选择相应类型的弹性件700。参照图1，本实施例中弹性件700采用的是压缩弹簧。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，滑动部600朝向安装腔体110底部的一侧上设有第一定位槽610，调节部200位于安装腔体110内部的端面上设有第二定位槽620，弹性件700的两端分别置于对应的第一定位槽610和第二定位槽620内。设置第一定位槽610和第二定位槽620，可以便于弹性件700进行定位安装，以达到保证力可以稳定传递的效果，确保整体的稳定性，避免因压力不平衡，影响对检测件(图中未示)的检测结果。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，安装部100包括安装底座130和安装筒140，安装筒140设有安装孔，安装筒140的第一端与安装底座130可拆卸连接，安装孔与安装底座130的表面形成安装腔体110。由于安装底座130和安装筒140之间为可拆卸连接，故在安装时，可以调整安装底座130和安装筒140之间的松紧度，进而可以扩大调节部200的位置的调整范围，从而以扩大调节部200对弹性件700的压力调整范围，即对超声波探头300所施加的压力值大小范围可以进一步扩大，进一步提高了适用性范围。

参照图2，在本实用新型的一些实施例中，压力采集及显示模块500包括显示器510和信号采集处理电路520，显示器510设于安装部100的外部表面上；信号采集处理电路520的输入端与压力传感器400电性连接，信号采集处理电路520的输出端与压力采集及显示模块500电性连接。利用信号采集处理电路520则可以采集压力传感器400所反馈信号并进行处理，配合显示器510则可以直观得观察到滑动部600对超声波探头300的压力大小，提升了压力检测的准确度和效率，以便于可以提高对检测件(图中未示)的检测效率。

参照图2，在本实用新型的一些实施例中，信号采集处理电路520包括依次电性连接的信号采集单元521、信号转换单元522以及信号处理单元523；信号处理单元523的输出端与显示器510电性连接，信号采集单元521与压力传感器400电性连接。

参照图3至图5，本实施例中的信号采集单元521采用了芯片U4及相应的***电路用于测量压力传感器400的电阻值的变化，接口P的IN+和IN-接口与压力传感器4009的正负极相连接，然后通过接口AC向信号转换单元522输出，其中芯片U4的型号为LM393；信号转换单元522采用了芯片U6及相应的***电路采集到的压力传感器400的电阻变化有模拟量转变为数字量，通过接口CON1的1号端口与信号采集单元521的输出接口AC相连接，采集相应的电阻变化模拟量；并通过芯片U6的端口D0-D7向信号处理单元523输出数字信号，其中芯片U6的型号为AD9280；信号处理单元523采用了型号为STC12LE5A60S2的单片机芯片U3，芯片U3的P0.0-P0.7端口与显示器510的芯片U1相连接，芯片U1的型号为LCD12864，芯片U3的P2.0-P2.7端口与信号转换单元522的芯片U6的端口D0-D7相连接，通过采集相应的数字量，经芯片U3处理相应信号后则将压力值发生到显示器510上进行显示。

根据本实用新型实施例的压力式超声波检测装置，通过如此设置，可以达成至少如下的一些效果，通过调节调节部200与安装部100之间的位置，能够调节弹性件700对滑动部600的压力值，结合作用力传递的原理，则会同步调节滑动部600对压力传感器400和超声波探头300所施加的压力值，并配合压力采集及显示模块500，则实时观察到滑动部600对超声波探头300的压力大小，进而可以确定超声探头与检测件(图中未示)之间的实时压力值的大小，本实用新型可以确保作用在检测件(图中未示)的压力在所需要的范围内，使超声波探头300与检测件(图中未示)可以紧密贴合，使超声波探头300与检测件(图中未示)之间的耦合压力保持稳定，避免因压力不足导致超声波底面反射信号减弱或消失，有效地提升了超声波检测的可靠性和效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种压力式超声波检测装置，其特征在于，包括：

安装部，设有安装腔体；

调节部，由外部穿过所述安装部并伸入所述安装腔体内，与所述安装部活动连接且置于所述安装腔体的底部；

超声波探头，活动连接于所述安装腔体的开口处；

压力传感器，设于所述超声波探头朝向所述安装腔体内部的一侧上；

压力采集及显示模块，设于所述安装部的表面上，且与所述压力传感器电性连接；

滑动部，滑动连接于所述安装腔体内，且与所述压力传感器远离所述超声波探头的一侧相抵接；

弹性件，第一端与所述滑动部远离所述超声波探头的端部连接，第二端与所述调节部连接。

2.根据权利要求1所述的压力式超声波检测装置，其特征在于：所述超声波探头的周边还设有用于吸住检测件的吸合部，所述吸合部与所述安装部连接或与所述超声波探头连接。

3.根据权利要求2所述的压力式超声波检测装置，其特征在于：所述吸合部为磁铁或吸盘。

4.根据权利要求1至3任一项所述的压力式超声波检测装置，其特征在于，所述压力采集及显示模块包括：

显示器，设于所述安装部的表面上；

信号采集处理电路，输入端与所述压力传感器电性连接，输出端与所述压力采集及显示模块电性连接。

5.根据权利要求4所述的压力式超声波检测装置，其特征在于，所述信号采集处理电路包括依次电性连接的信号采集单元、信号转换单元以及信号处理单元；所述信号处理单元的输出端与所述显示器电性连接，所述信号采集单元与所述压力传感器电性连接。

6.根据权利要求1至3任一项所述的压力式超声波检测装置，其特征在于：所述安装腔体的侧壁设有连接孔，所述超声波探头的连接线穿过所述连接孔与超声波检测仪器电性连接。

7.根据权利要求1至3任一项所述的压力式超声波检测装置，其特征在于：所述弹性件为压缩弹簧、弹片或弹力柱中的至少一种。

8.根据权利要求1至3任一项所述的压力式超声波检测装置，其特征在于：所述超声波探头的侧壁与所述安装腔体的内壁紧密连接。

9.根据权利要求1至3任一项所述的压力式超声波检测装置，其特征在于：所述滑动部朝向所述安装腔体底部的一侧上设有第一定位槽，所述调节部位于所述安装腔体内部的端面上设有第二定位槽，所述弹性件的两端分别置于对应的所述第一定位槽和所述第二定位槽内。

10.根据权利要求1至3任一项所述的压力式超声波检测装置，其特征在于，所述安装部包括：

安装底座；

安装筒，设有安装孔，所述安装筒的第一端与所述安装底座可拆卸连接，所述安装孔与所述安装底座的表面形成所述安装腔体。

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