[发明专利]一种具有自动添加耦合剂的手持TOFD扫查架及设计方法

权利要求书

1.一种具有自动添加耦合剂的手持TOFD扫查架，其特征在于，包括自适应超声探头支架结构(1)、可调整T型机身结构(2)、带编码功能的行走结构(3)、手持结构(4)；所述自适应超声探头支架结构(1)、带编码功能的行走结构(3)与手持结构(4)分别与可调整T型机身结构(2)连接。

2.如权利要求1所述的具有自动添加耦合剂的手持TOFD扫查架，其特征在于，所述自适应超声探头支架结构(1)由可移动限位盒(101)、复位弹簧(102)、楔块连接架(103)与可注液楔块(105)组成；

所述可注液楔块(105)通过螺栓(104)与楔块连接架(103)连接，且可注液楔块(105)通过绕螺栓长度方向所在的轴线进行角度调整；

所述楔块连接架(103)与可移动限位盒(101)间隙配合，并沿着可移动限位盒(101)进行竖直运动，且通过复位弹簧(102)进行复位调整。

3.如权利要求2所述的具有自动添加耦合剂的手持TOFD扫查架，其特征在于，所述可注液楔块(105)上部设置有第一注液管连接口(106)、第注二液管连接口(108)和一超声探头(107)；底部与检测表面贴合，且在贴合处设有第一液体出口(109)与第二液体出口(110)；

所述第一液体出口(109)和第二液体出口(110)分别与所述第一注液管连接口(106)和第二注液管连接口(108)相互联通。

4.如权利要求1所述的具有自动添加耦合剂的手持TOFD扫查架，其特征在于，所述自适应超声探头支架结构(1)通过T型螺母与可调整T型机身结构(2)连接在一起且可沿着铝型材进行水平位置的变换；

所述带编码功能的行走结构(3)通过T型螺栓与可调整T型机身结构(2)连接在一起；

所述手持结构(4)通过T型螺栓与可调整T型机身结构(2)连接。

5.一种具有自动添加耦合剂的手持TOFD扫查架的设计方法，其特征在于，所述方法包括：

A为载装超声探头的楔块设计耦合剂输送通道，对楔块进行开孔，其中超声探头安装孔与楔块的上表面垂直，耦合剂输送通道与楔块的下表面垂直；

B根据楔块与扫描区域表面的接触情况，设计楔块耦合剂输送通道的开孔位置与输送通道直径；

C根据检测规程，设计扫查架合理的工作移动速度；

D根据楔块与探测表面的接触面积、扫查架的工作移动速度，设计耦合剂输送泵的流量性能要求。

6.如权利要求5所述的具有自动添加耦合剂的手持TOFD扫查架的设计方法，其特征在于，所述步骤B中设计楔块耦合剂输送通道的开孔位置与输送通道直径的具体方法包括：

将楔块耦合剂第一输送通道和第二输送通道在楔块下表面的投影形状设置为圆形，且圆心位于螺栓长度方向所在的轴线在楔块下表面的投影轴线II上，第一输送通道和第二输送通道在下表面的投影关于下表面上的轴线I对称，且离轴线I的距离L_s与耦合剂输送通道直径d_s、楔块下表面长度L_w、超声探头安装孔的半径R_s的关系为：

楔块下表面宽度为L_w，耦合剂输送通道直径d_s的计算方法为：

其中α应满足5≤α≤7，当L_s取大值时，α取小值，当L_s取小值时，α取大值。

7.如权利要求5所述的具有自动添加耦合剂的手持TOFD扫查架的设计方法，其特征在于，所述步骤C包括扫查架合理的工作移动速度V_w一般应不超过150mm/s，若采用自动检测并带提醒的功能时，扫查架的移动速度应通过对比试验进行确定。

8.如权利要求5所述的具有自动添加耦合剂的手持TOFD扫查架的设计方法，其特征在于，步骤D中设计耦合剂输送泵的流量性能要求具体包括：

设扫查作业时间为t，楔块与探测表面的接触面积为S_k，扫查架的工作移动速度为V_w(t)，则耦合剂输送泵的流量性能F为：