[发明专利]一种无间隙多探头阵列扫描超声波探伤设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种板材、管材等平面或曲面状材料的探伤设备，特别涉及一种无间隙多探头阵列扫描超声波探伤设备。

背景技术

现有技术中，采用单排阵列探头的布置方式，存在探头之间的扫描盲区；采用错位补充扫描的方式中，增加了1倍的探头扫描距离和扫描检测时间；采用双排探头排列方式中，增加了1倍的探头数目，并且显著增加了探头沿扫描方向的尺寸，还增加了扫描图像沿扫描方向的异步处理要求，但是如果要求的相邻声束的重复比例高或由于采用聚焦的窄声束，则可能需要采用三排甚至更多排的探头，不仅会造成布置方式的愈加繁琐和冗杂，造成不必要的浪费，增加技术上的复杂度。

发明内容

本发明的目的是提供一种无间隙多探头阵列扫描超声波探伤设备，只采用单排探头，能够一次扫描完成检测区域的全覆盖，可显著提高扫描检测的速度或减少双排探头的技术复杂度。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种无间隙多探头阵列扫描超声波探伤设备，包含：

若干个单列排列的探头，所述的每个探头包含若干个单列排列的子探头，所述的若干个探头包含的所有子探头单列排列；

主控制器，所述的主控制器分别与各个子探头通过信号线相连；所述的主控制器依次激发不同的子探头组合，使扫描具有一定的相位差，实现相控阵列扫描。

所述的若干个探头采用集成封装的方式。

所述的每个探头为分割成若干片的晶片，所述的晶片分割出的每片为一个子探头。

所述的子探头与主控制器相连的信号线为多芯电缆。

所述的主控制器为多路复用器。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

只采用单排探头，能够一次扫描完成检测区域的全覆盖，可显著提高扫描检测的速度或减少双排探头的技术复杂度。

附图说明

图1为本发明一种无间隙多探头阵列扫描超声波探伤设备的子探头布置方式；

图2为本发明的探头分割为两个子探头和其相邻声束重叠的原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

一种无间隙多探头阵列扫描超声波探伤设备，包含：主控制器和若干个单列排列的探头。其中，每个探头包含若干个单列排列的子探头，若干个探头包含的所有子探头单列排列；主控制器分别与各个子探头通过信号线相连。在本实施例中，若干个探头采用集成封装的方式，每个探头为分割成若干片的晶片，晶片所分割的每一片构成一个子探头；子探头与主控制器相连的信号线为多芯屏蔽电缆，提高了信号线的可靠性；主控制器选用多路复用器，可使得连接每个子探头的通道具有开关功能。

如图1和图2所示，在本实施例中，以需要声束重叠覆盖为单个波束宽度的1/2为例，该探伤设备包含两个探头：探头1、探头2，每个探头为分割为两片的晶片，即包含两个子探头，分别为：子探头11、12和子探头21、22，其中子探头12和子探头21相邻排列。每个子探头都构成一个通道，通过多路复用器，可以通过依次激发不同的子探头组合，使扫描具有一定的相位差，实现相控阵列扫描，使阵列探头的一致性得到很好的保障。

如图2所示，当激发子探头11和子探头12时，形成向左下倾斜虚线表示的检测声束；当激发子探头12和第三子探头21时，则形成向右下倾斜虚线表示的检测声束；当激发子探头21和子探头22时，则又形成向左下倾斜虚线表示的检测声束。由于探头1和探头2之间具有间隙，该间隙一般为0.1mm，而从图2中可以明显地看出相邻两个声束重叠的区域接近单个检测声束宽度的1/2，完全满足目前声束重叠覆盖为单个波束宽度的1/2的要求，不会由于检测声束之间的间隙形成漏检。对于除探头阵列两侧的子探头11和子探头22外，子探头21和子探头12都与相邻的子探头分别组合，完成两次发射/接收，一次扫描可获得的无间隙覆盖区域为所有子探头组成的探头阵列宽度，而子探头的总数目根据一次扫描需要覆盖的检测区域宽度决定，宽度越大，子探头的数目相应越多。

综上所述，本发明一种无间隙多探头阵列扫描超声波探伤设备，只采用单排探头，能够一次扫描完成检测区域的全覆盖，可显著提高扫描检测的速度或减少双排探头的技术复杂度。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。