超聲混凝土檢測探頭制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種超聲混凝土檢測探頭，由大功率信號發(fā)射探頭和大功率信號接收探頭組成，大功率信號發(fā)射探頭和大功率信號接收探頭的有效面積采用2:1或大于2:1的比例，大功率信號發(fā)射探頭連接有單通道通信電纜，大功率信號接收探頭連接有28芯多通道通信電纜。本發(fā)明專利技術(shù)具有可以做出實時內(nèi)部圖像、監(jiān)測結(jié)果直接明了的優(yōu)點。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種超聲混凝土檢測探頭，適用B型超聲混凝土檢測探頭，用于基礎(chǔ)建設(shè)混凝土施工，橋梁澆注施工等的質(zhì)量檢測，以及現(xiàn)有橋梁、大壩、大樓等混凝土質(zhì)量的定期檢測。
技術(shù)介紹
目前，混凝土施工以及現(xiàn)有橋梁，高架，大壩等等混凝土建筑和混凝土施工質(zhì)量的超聲檢測，使用的是A型超聲探頭的穿透法或回波法檢測，不能做出實時內(nèi)部圖像，檢測結(jié)果比較模糊，這種檢測方法不直觀，檢測數(shù)據(jù)誤差大，檢測時操作比較麻煩，對操作人員技能要求很高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了克服以上的不足，提供一種可以做出實時內(nèi)部圖像、監(jiān)測結(jié)果直接明了的超聲混凝土檢測探頭。本專利技術(shù)的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種超聲混凝土檢測探頭，所述檢測探頭由大功率信號發(fā)射探頭和大功率信號接收探頭組成，大功率信號發(fā)射探頭和大功率信號接收探頭的有效面積采用2:1或大于2:1的比例，大功率信號發(fā)射探頭連接有單通道通信電纜，大功率信號接收探頭連接有28芯多通道通信電纜。本專利技術(shù)的進一步改進在于大功率信號發(fā)射探頭從前至后依次為第一匹配層、發(fā)射層和第一吸聲層，發(fā)射層橫向切割成Imm間距的多個陣列，每個陣列的正負電極并聯(lián)。本專利技術(shù)的進一步改進在于大功率信號接收探頭從前至后依次為第二匹配層、換能器層和第二吸聲層，換能器層橫向切割成1_間距的多個陣元，每個陣元分別引出信號芯線，每個陣元的地線并聯(lián)。本專利技術(shù)的進一步改進在于第一匹配層和第二匹配層均采用鋁合金材料，鋁合金的聲阻抗為 15X IO6Kg/ Cm2 · S)。本專利技術(shù)的進一步改進在于發(fā)射層采用壓電陶瓷，發(fā)射層由64-128個所述陣列組成。本專利技術(shù)的進一步改進在于換能器層采用壓電陶瓷，換能器層由64-128個陣元組成。本專利技術(shù)的進一步改進在于第一吸聲層和第二吸聲層均為吸聲環(huán)氧樹脂。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點 1、操作簡單，只需加上耦合劑，放在被檢測部位，即可出即時圖像； 2、減少檢測所需時間，不需要前后期的準備工作； 3、檢測結(jié)果用圖像直接顯示，所反映的混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)和缺陷，能用實際圖像顯示，t匕之前的設(shè)備提供的推論性的判斷，有更充分的依據(jù)。附圖說明圖I為本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意 圖中標號1-大功率信號發(fā)射探頭、2-大功率信號接收探頭、3-單通道通信電纜、4-28芯多通道通信電纜、5-第一匹配層、6-發(fā)射層、7-第一吸聲層、8-第二匹配層、9-換能器層、10-第二吸聲層、11-陣元。具體實施例方式為了加深對本專利技術(shù)的理解，下面將結(jié)合實施例和附圖對本專利技術(shù)作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本專利技術(shù)，并不構(gòu)成對本專利技術(shù)保護范圍的限定。如圖I示出了本專利技術(shù)超聲混凝土檢測探頭的一種實施方式，所述檢測探頭由大功率信號發(fā)射探頭I和大功率信號接收探頭2組成，大功率信號發(fā)射探頭I和大功率信號接收探頭2的有效面積采用2:1或大于2:1的比例，大功率信號發(fā)射探頭I連接有單通道通信電纜3，大功率信號接收探頭2連接有28芯多通道通信電纜4。大功率信號發(fā)射探頭I從前至后依次為第一匹配層5、發(fā)射層6和第一吸聲層7，發(fā)射層6橫向切割成Imm間距的 多個陣列，每個所述陣列的正負電極并聯(lián)。大功率信號接收探頭2從前至后依次為第二匹配層8、換能器層9和第二吸聲層10，換能器層9橫向切割成1_間距的多個陣元11，每個陣元11分別引出信號芯線，每個陣元11的地線并聯(lián)。第一匹配層5和第二匹配層8均采用鋁合金材料，鋁合金的聲阻抗為15X IO6Kg/ Cm2 * s)0發(fā)射層6采用壓電陶瓷，發(fā)射層6由64-128個陣列組成。換能器層9采用壓電陶瓷，換能器層9由64-128個陣元11組成。第一吸聲層7和第二吸聲層10均為吸聲環(huán)氧樹脂。大功率信號發(fā)射探頭最外層的接觸部分使用厚度為設(shè)定頻率四分之一波長的鋁合金材料制作，采用招合金材料作為匹配層，招合金的聲阻抗為15X IO6Kg/ Cm2 · s)左右，介于壓電陶瓷和混凝土之間，而且鋁合金還可以當做探頭與混凝土接觸時的保護層；發(fā)射層使用PZT壓電陶瓷，采用橫向切割I(lǐng)mm間距的陣列，一般采用64-128陣元的比例，發(fā)射層作為傳感器部分，將所有陣列的正負電極并聯(lián)，使之成為多陣元并聯(lián)后的單基元發(fā)射探頭，這樣，切割成陣元排列后的探頭發(fā)射效率和發(fā)射帶寬將成倍增加；發(fā)射層的后部使用吸聲環(huán)氧樹脂加大量填料，作為超聲換能器后部吸收多余聲能，增大探頭帶寬，并作支撐固定作用。大功率信號接收探頭最外層的接觸部分使用厚度為設(shè)定頻率四分之一波長的鋁合金材料制作，采用鋁合金材料作為匹配層，鋁合金的聲阻抗為15X106Kg/ Cm2 · s)左右，介于壓電陶瓷和混凝土之間，而且鋁合金還可以當做探頭與混凝土接觸時的保護層；換能器層使用PZT壓電陶瓷，壓電陶瓷橫向切割成64-128個陣元，每個陣元分別引出信號芯線，每個陣元的地線并聯(lián)，64-128個陣元的線陣探頭或相控陣探頭，材料采用高介電常數(shù)的壓電陶瓷，以便切割成陣列后有較低的阻抗，可以更好的接收回波信號，每一路都作為一個信號接收基元，各陣元信號輸出后，信號處理成像可采用多波束或相控陣技術(shù)；換能器層的后部使用吸聲環(huán)氧樹脂加大量填料，作為超聲換能器后部吸收多余聲能，增大探頭帶寬，并作支撐固定作用。本專利技術(shù)有大功率信號發(fā)射探頭和大功率信號接收探頭兩個各負責信號發(fā)、收的超聲陣列探頭組成。大功率信號發(fā)射探頭負責超聲脈沖信號發(fā)射，大功率信號接收探頭負責回波信號接收。由于混凝土對超聲信號的衰減作用很大，所以發(fā)射信號必須加高電壓，加大功率。發(fā)射探頭發(fā)射信號采用的是200-500KHZ之間的特定頻率的單脈沖信號，為了能接收到超聲信號在混凝土中各介質(zhì)的發(fā)射，發(fā)射單脈沖信號的脈沖功率大于2千瓦。因為需要大功率的發(fā)射，整體探頭涉及成收發(fā)分離的形式，收發(fā)探頭的有效面積采用2:1或大于2:1的比例，這樣，即保證有足夠的信號發(fā)射面積，也加大接收陣元的面積，減小接收陣元的阻抗，利于信號接收。大功率信號發(fā)射探頭和大功率信號接收探頭可以不在一個平面，可以制作有一定的內(nèi)夾角，以達到聚焦效果。本專利技術(shù)的外部可以安裝鋁合金或有金屬鍍膜的塑料外殼，起到保護探頭，方便使用及干擾屏蔽的作用。權(quán)利要求1.一種超聲混凝土檢測探頭，其特征在于所述檢測探頭由大功率信號發(fā)射探頭(I)和大功率信號接收探頭(2)組成，所述大功率信號發(fā)射探頭(I)和所述大功率信號接收探頭(2)的有效面積采用2:1或大于2:1的比例，所述大功率信號發(fā)射探頭(I)連接有單通道通信電纜(3 )，所述大功率信號接收探頭(2 )連接有28芯多通道通信電纜(4 )。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述超聲混凝土檢測探頭，其特征在于所述大功率信號發(fā)射探頭(1)從前至后依次為第一匹配層(5)、發(fā)射層(6)和第一吸聲層(7)，所述發(fā)射層(6)橫向切割成Imm間距的多個陣列，每個所述陣列的正負電極并聯(lián)。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述超聲混凝土檢測探頭，其特征在于所述大功率信號接收探頭(2)從前至后依次為第二匹配層(8)、換能器層(9)和第二吸聲層(10)，所述換能器層(9)橫向切割成Imm間距的多個陣元(11)，每個所述陣元(11)分別引出信號芯線，每個所述陣元(11)的地線并聯(lián)。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述大功率信號接收探頭，其特征在于所述第一匹配層(5)和所述第二匹配層(8)均采用鋁合金材料，鋁合金的聲阻抗為15X106Kg/ Cm2 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種超聲混凝土檢測探頭，其特征在于：所述檢測探頭由大功率信號發(fā)射探頭（1）和大功率信號接收探頭（2）組成，所述大功率信號發(fā)射探頭（1）和所述大功率信號接收探頭（2）的有效面積采用2:1或大于2:1的比例，所述大功率信號發(fā)射探頭（1）連接有單通道通信電纜（3），所述大功率信號接收探頭（2）連接有28芯多通道通信電纜（4）。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馮沁毅，
申請(專利權(quán))人：無錫市蘭輝超聲電子設(shè)備廠，
類型：發(fā)明
國別省市：