[实用新型]一种拉杆螺栓普通螺纹齿面裂纹超声检测装置

权利要求书

1.一种拉杆螺栓普通螺纹齿面裂纹超声检测装置，其特征在于，包括超声波探伤仪(1)、小角度横波聚焦探头(2)和对比试块(3)；其中，

小角度横波聚焦探头(2)包括探头外壳(201)、背衬(202)、压电晶片(203)、声阻抗匹配层(204)和探头接插件(205)；其中，探头外壳(201)具有一端开口的中空腔体，用于封装探头内部器件，是探头的骨架；声阻抗匹配层(204)设置在探头外壳(201)的开口端，背衬(202)设置在探头外壳(201)内，并与声阻抗匹配层(204)贴合，压电晶片(203)镶嵌在声阻抗匹配层(204)与背衬(202)之间；声阻抗匹配层(204)使得压电晶片(203)与耦合面形成夹角，保证压电晶片(203)发射的超声波倾斜入射到声阻抗匹配层(204)与被检工件的界面，在工件内形成预定角度的声束；压电晶片(203)与背衬(202)贴合，用于将电能转换为声能，通过压电晶片(203)振动发射超声波，当超声波作用到压电晶片(203)上时，将压电晶片(203)受迫振动产生的形变转换为相应的电信号；背衬(202)用于吸收压电晶片(203)向后发出的超声波，减小超声脉冲宽度，提高纵向分辨力；探头接插件(205)设置在探头外壳(201)相对于开口端的一端外侧，且压电晶片(203)的电极面(207)通过导线(206)连接至探头接插件(205)，在工作过程中通以高频脉冲电流；

对比试块(3)包括连接在一起且一体化成型的螺纹段(301)和光杆段(302)；其中，螺纹段(301)的螺牙(305)上开设有人工裂纹，螺纹段端面(308)、光杆段端面(303)以及光杆段圆周面(304)均为超声探头的耦合面；

检测时，超声波探伤仪(1)通过探头连接线与小角度横波聚焦探头(2)的探头接插件(205)连接，小角度横波聚焦探头(2)的声阻抗匹配层(204)通过耦合剂与对比试块(3)的耦合面耦合。

2.根据权利要求1所述的一种拉杆螺栓普通螺纹齿面裂纹超声检测装置，其特征在于，小角度横波聚焦探头(2)发射的超声波型为横波，通过在拉杆螺栓螺纹齿面反射产生变型纵波，通过反射的变型纵波对拉杆螺栓螺纹齿面裂纹进行检测。

3.根据权利要求2所述的一种拉杆螺栓普通螺纹齿面裂纹超声检测装置，其特征在于，小角度横波聚焦探头(2)横波的折射角度范围为1°～3°。

4.根据权利要求2所述的一种拉杆螺栓普通螺纹齿面裂纹超声检测装置，其特征在于，小角度横波聚焦探头(2)聚焦焦点直径小于螺纹齿间距，聚焦深度与待检测部位的深度一致。

5.根据权利要求1所述的一种拉杆螺栓普通螺纹齿面裂纹超声检测装置，其特征在于，小角度横波聚焦探头(2)为接触式聚焦探头，耦合面在拉杆螺栓螺纹段的端面上。

6.根据权利要求1所述的一种拉杆螺栓普通螺纹齿面裂纹超声检测装置，其特征在于，小角度横波聚焦探头(2)的频率为2.5MHz～5MHz。

7.根据权利要求1所述的一种拉杆螺栓普通螺纹齿面裂纹超声检测装置，其特征在于，耦合剂的粘度保证横波的有效传递，使得小角度横波聚焦探头(2)能够在耦合面来回移动而耦合稳定，且具有良好的透声性能和润湿性能。

8.根据权利要求1所述的一种拉杆螺栓普通螺纹齿面裂纹超声检测装置，其特征在于，对比试块(3)上的人工裂纹与待检测拉杆螺栓相同位置的螺栓螺纹面上加工的齿底切槽(306)和齿面切槽(307)，且切槽深度和长度依据所要检测到的最小裂纹加工。