[发明专利]一种面向绞线结构损伤针状式超声导波检测装置及方法

权利要求书

1.一种面向绞线结构损伤针状式超声导波检测装置，包括两个半圆形基体构成的夹持部(1)和分布在夹持部(1)上用于检测绞线结构损伤的多个针状检测单元；其特征在于：

所述针状检测单元包括呈放射状分布在夹持部(1)上的多个检测针机构；该检测针机构包括检测针(2)、压电换能器(3)；在夹持部(1)的半圆形基体上开设有多个导向腔；所述检测针(2)置于该导向腔内，其内端部伸出半圆形基体的内侧壁，外端部伸出半圆形基体的外部，压电换能器(3)安装在检测针(2)的外端部上；

在导向腔内设有一用于给检测针(2)提供一个轴向下压力的弹性部件，当夹持部(1)夹持在被检测绞线上时，使检测针(2)的内端部紧密贴合被检测绞线。

2.根据权利要求1所述面向绞线结构损伤针状式超声导波检测装置，其特征在于：所述夹持部(1)的其中一个半圆形基体上设有一个将耦合剂充盈至检测针(2)与被检测绞线之间的耦合剂添加装置；所述检测针(2)的内端部与被检测绞线的结合面形状相应。

3.根据权利要求2所述面向绞线结构损伤针状式超声导波检测装置，其特征在于：所述耦合剂添加装置包括耦合剂容器(9)、分布在两个半圆形基体两侧的多个耦合剂喷嘴(11)，各耦合剂喷嘴(11)通过分布在两个半圆形基体侧壁的管路连通耦合剂容器(9)；耦合剂喷嘴(11)向内弯折，喷射角度与检测针(2)的轴线相交。

4.根据权利要求3所述面向绞线结构损伤针状式超声导波检测装置，其特征在于：所述两个半圆形基体侧壁上的管路之间通过软管(12)实现互通；所述耦合剂容器(9)上设置有耦合剂添加开关(13)，当推动耦合剂添加开关(13)时，耦合剂经过管路并从耦合剂喷嘴(11)喷出。

5.根据权利要求1所述面向绞线结构损伤针状式超声导波检测装置，其特征在于：所述弹性部件是一个套设在检测针(2)杆体上的弹簧(4)；该弹簧(4)的一端与导向腔外侧的限位板(5)的内缘相抵，另一端与设在检测针(2)杆体上的凸沿(6)相抵，凸沿(6)的下端面与导向腔内侧凸缘之间设有隔声垫片(7)。

6.根据权利要求5所述面向绞线结构损伤针状式超声导波检测装置，其特征在于：所述检测针(2)的数量与被检测绞线外层线芯股数相同。

7.根据权利要求5所述面向绞线结构损伤针状式超声导波检测装置，其特征在于：所述夹持部(1)设有手柄(14)，所述压电换能器(3)的传输线(15)穿过手柄(14)连接外部控制设备。

8.根据权利要求5所述面向绞线结构损伤针状式超声导波检测装置，其特征在于：所述限位板(5)通过螺栓(8)固定在夹持部(1)的半圆形基体上。

9.根据权利要求5所述面向绞线结构损伤针状式超声导波检测装置，其特征在于：所述检测针(2)的外端部具有一阶梯面，压电换能器(3)贴合在该阶梯面上；所述检测针(2)材质为金属绞线单股线芯。

10.一种绞线结构损伤超声导波方法，其特征在于采用权利要求1至9中任一项所述面向绞线结构损伤针状式超声导波检测装置实现，具体检测步骤如下：

(1)在对绞线结构损伤的检测过程中，需要两个面向绞线结构损伤针状式超声导波检测装置，其中一个用于激励超声导波信号，另一个用于接收超声导波信号；

(2)将两个面向绞线结构损伤针状式超声导波检测装置，通过手柄(14)分别夹持在待检测的绞线上，操作人员通过对手柄(14)施加握紧力，待检测的绞线被包围在多根检测针(2)之间；与此同时，导向腔内的弹性部件给检测针(2)提供一个轴向下压力矩，使检测针(2)的内端部紧密贴合被检测绞线；

(3)将储存在耦合剂容器(9)内的耦合剂，通过耦合剂添加开关(13)推送至耦合剂喷嘴(11)，耦合剂喷嘴(11)将耦合剂充盈至检测针(2)与被检测绞线的空隙内；

(4)开始检测；检测源信号由控制设备通过传输线(15)导入其中一个作为激励超声导波信号的面向绞线结构损伤针状式超声导波检测装置中，此时，压电换能器(3)作为声电换能器激励超声波，超声导波信号通过检测针(2)传给待检测的绞线检测工件，以产生带有损伤信息的检测结果信号；此时，另外一个作为接收超声导波信号的面向绞线结构损伤针状式超声导波检测装置，将该带有损伤信息的检测结果信号通过检测针(2)的传播经压电换能器(3)重新转换成电信号，并通过传输线(15)传回控制设备；完成一次检测流程。