可变角度超声波探头的制作方法

本实用新型涉及一种可变角度超声波探头。

背景技术：

超声波检测技术是无损检测技术的主要方法之一，主要用于母材和焊缝缺陷检测，探头是超声检测的关键部件，超声检测通过探头发射超声波进入工件和接收工件内部的超声回波信号来判断是否存在缺陷，探头入射角是超声波检测的重要参数，直接影响缺陷能否检出，对焊缝实施超声检测时为检出各向缺陷，需配置不同入射角的超声探头。为实现单一探头适用于各向缺陷的检测需要，需设计出可变角度超声波探头；现有的可变角度超声波探头是在探头楔块中采用圆柱面转动接触方式来实现探头在垂直面上的声束入射角度连续可调，仅具有一维可调功能；如在曲面工件焊缝检测或受限区域检测时，因探头楔块移动受限，无法实现水平面上超声波声束偏转可调，如在管子环焊缝横向缺陷检测中，现有可变角探头难以适应斜平行扫查，使用范围有限。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种可变角度超声波探头及管子环缝横向缺陷超声检测方法，它能够实现垂直面内的超声波声束入射角的连续可调和水平面内超声波声束偏转角的连续可调，对管状工件焊缝横向缺陷的斜平行扫查具有广泛的适用性。

为了达到上述目的，本实用新型的可变角度超声波探头，包括楔块、直探头；其特征在于所述楔块设有半球形的凹槽，一转向球的部分设于凹槽内，所述直探头与转向球联接；在楔块上联有球帽，球帽内设有球形环面，该球形环面与凹槽的半径与转向球的半径相匹配；在转向球与直探头之间及楔块与转向球之间均设有耦合剂；在球帽上通过螺纹设有定向螺钉，定向螺钉的头部穿过球帽与转向球接触；

使用时，转向球与楔块及球帽通过球面配合，可实现直探头在二维方向上的转动，从而实现垂直面内的超声波声束入射角的连续可调和水平面内超声波声束偏转角的连续可调，定向螺钉可固定探头入射角度，受区域限制少，对管状工件焊缝横向缺陷的斜平行扫查具有广泛的适用性；

作为本实用新型的进一步改进，转向球固联有两个转动轴，两转动轴位于楔块与球帽相邻端面上的同一直径方向，在楔块与球帽相邻端面上均设有与转动轴对应的环槽；两个转动轴可对垂直面上的转动提供支撑；

作为本实用新型的进一步改进，所述转向球的一侧设有位于垂直面的角度刻尺，角度刻尺所在的垂直面与两转动轴所在的直径方向垂直，在球帽上设有位于水平面的旋转角度标尺；有助于精准定位转向球的旋转角度，便于更换直探头后的重新定位；

作为本实用新型的进一步改进，直探头与转向球通过螺纹联接；球帽通过两紧固螺钉联于楔块上；便于装拆；

综上所述，本实用新型能够实现垂直面内的超声波声束入射角的连续可调和水平面内超声波声束偏转角的连续可调，对管状工件焊缝横向缺陷的斜平行扫查具有广泛的适用性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的立体图。

图2为图1的分解图。

图3为图2中转向球的主视图

图4为本发明实施例的主视图。

图5为图4的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1至图5所示，该实施例的可变角度超声波探头，包括楔块1、直探头2；所述楔块1设有半球形的凹槽3，一转向球4的部分设于凹槽3内，所述直探头2与转向球4通过螺纹联接；在楔块1上通过两紧固螺钉6联有球帽7，球帽7内设有球形环面，该球形环面与凹槽3的半径与转向球4的半径相匹配；在转向球4与直探头2之间及楔块1与转向球4之间均设有耦合剂；在球帽7上通过螺纹设有定向螺钉5，定向螺钉5的头部穿过球帽7与转向球4接触；转向球4固联有两个转动轴8，两转动轴8位于楔块1与球帽7相邻端面上的同一直径方向，在楔块1与球帽7相邻端面上均设有与转动轴8对应的环槽；转向球4的一侧设有位于垂直面的角度刻尺9，角度刻尺9所在的垂直面与两转动轴8所在的直径方向垂直，在球帽7上设有位于水平面的旋转角度标尺10；

楔块1和转向球2材质为有机玻璃或聚苯乙烯等优良透声性材料；使用时，转向球4与楔块1及球帽7通过球面配合，可实现直探头2在二维方向上的转动，从而实现垂直面内的超声波声束入射角的连续可调和水平面内超声波声束偏转角的连续可调，定向螺钉5可固定探头入射角度，受区域限制少，对管状工件焊缝横向缺陷的斜平行扫查具有广泛的适用性；两个转动轴8可对垂直面上的转动提供支撑；角度刻尺9和旋转角度标尺10有助于精准定位转向球4的旋转角度，便于更换直探头2后的重新定位。

技术特征：

1.一种可变角度超声波探头，包括楔块、直探头；其特征在于所述楔块设有半球形的凹槽，一转向球的部分设于凹槽内，所述直探头与转向球联接；在楔块上联有球帽，球帽内设有球形环面，该球形环面与凹槽的半径与转向球的半径相匹配；在转向球与直探头之间及楔块与转向球之间均设有耦合剂；在球帽上通过螺纹设有定向螺钉，定向螺钉的头部穿过球帽与转向球接触。

2.如权利要求1所述的可变角度超声波探头，其特征在于：转向球固联有两个转动轴，两转动轴位于楔块与球帽相邻端面上的同一直径方向，在楔块与球帽相邻端面上均设有与转动轴对应的环槽。

3.如权利要求2所述的可变角度超声波探头，其特征在于：所述转向球的一侧设有位于垂直面的角度刻尺，角度刻尺所在的垂直面与两转动轴所在的直径方向垂直，在球帽上设有位于水平面的旋转角度标尺。

4.如权利要求3所述的可变角度超声波探头，其特征在于：直探头与转向球通过螺纹联接；球帽通过两紧固螺钉联于楔块上。

技术总结
本实用新型公开了一种可变角度超声波探头，包括楔块、直探头；所述楔块设有半球形的凹槽，一转向球的部分设于凹槽内，所述直探头与转向球联接；在楔块上联有球帽，球帽内设有球形环面，该球形环面与凹槽的半径与转向球的半径相匹配；在转向球与直探头之间及楔块与转向球之间均设有耦合剂；在球帽上通过螺纹设有定向螺钉，定向螺钉的头部穿过球帽与转向球接触；本实用新型能够实现垂直面内的超声波声束入射角的连续可调和水平面内超声波声束偏转角的连续可调，对管状工件焊缝横向缺陷的斜平行扫查具有广泛的适用性。

技术研发人员：谭云华;石爱玲;曹弘毅;彭兴
受保护的技术使用者：东方电气集团东方锅炉股份有限公司
技术研发日：2019.06.27
技术公布日：2020.05.12