一种检测复合材料结构内腔R区的超声扫查器及扫查方法

摘要

本发明属于复合材料无损检测技术，涉及一种检测复合材料结构内腔R区的超声扫查器及扫查方法。超声扫查器包括R区超声探头、超声探头安装座、后导向板、前导向板、盖板、连接螺钉、连接柱、连接器、软管、连接螺栓和操作杆；超声扫查方法是将R区超声探头安装在超声探头安装座中，使R区超声探头前端与被检测R区表面接触；将软管与外部供水回路连接；将R区超声探头与外部超声检测仪器连接，通过操作杆带动R区超声探头沿复合材料结构内腔长度方向作扫查运动，实现对复合材料结构内腔R区检测。本发明极大地改善了复合材料结构封闭内腔R区超声接触扫查的稳定性和检测可达性、显著提高了检测结果的可靠性。

主权项

一种检测复合材料结构内腔R区的超声扫查器，其特征是，超声探头包括R区超声探头（1）、超声探头安装座（2）、后导向板（3）、前导向板（4）、盖板（5）、连接螺钉（6）、连接柱（7）、连接器（8）、软管（9）、连接螺栓（10）和操作杆（11），R区超声探头（1）上端为一圆柱体形状，在该柱体外侧有周向螺纹，且此螺纹与超声探头安装座（2）中心孔圆周内螺纹匹配，R区超声探头（1）下端为锥形耦合腔，锥形耦合腔内部充满液体，由锥形耦合腔外侧的软膜对耦合腔内的液体密封；超声探头安装座（2）由一圆柱体加工而成，在该圆柱体中心轴线方向加工有一带内螺纹的轴向中心孔（2A），该轴向中心孔的内螺纹与R区超声探头（1）上端外侧周向螺纹匹配，轴向中心孔（2A）上端两侧棱边倒角，在超声探头安装座（2）的前后两侧加工有对称的弧形耳边（2B），每个弧形耳边（2B）两端加工有对称的两个螺纹孔（2C），螺纹孔（2C）与连接螺栓（10）匹配，在弧形耳边（2B）的中心部位加工有螺纹孔（2D）；后导向板（3）和前导向板（4）为对称结构，后导向板（3）由一矩形非金属板加工而成，后导向板（3）的下端左右两直角位置切成两斜边（3A）和（3B），两个斜边分别与被检测R区两个相切的边一致，在后导向板（3）上加工有一个与超声探头安装座（2）上的弧形耳边（2B）位置相对应的弧形导向槽（3C），弧形导向槽（3C）的弧度与超声探头安装座（2）中弧形耳边（2B）的弧度一致，且保持间隙配合，在弧形导向槽（3C）的两侧上方分别加工有两通孔，前导向板（4）的结构与后导向板（3）相同，后导向板（3）和前导向板（4）用连接柱（7）固定；盖板（5）由一矩形薄板加工而成，在此矩形薄板靠近四角且对应后导向板（3）和前导向板（4）上端面位置加工有四个盲孔，通过连接螺钉（6）将盖板（5）与后导向板（3）和前导向板（4）连接在一起，在盖板（5）的中心位置加工有一两端为圆形的导向槽（5A），导向槽（5A）的宽度与R区超声探头（1）外径为间隙配合，导向槽（5A）的长度与R区超声探头（1）在后导向板（3）和前导向板（4）中弧形导向槽（3C）中的调节范围一致；连接器（8）为一空心圆柱体，连接器（8）的一端外侧加工有一圆形连接座（8A），在圆形连接座（8A）两侧加工有2个通孔（8C），通孔（8C）的直径与连接螺栓（10）为间隙配合，在靠近圆形连接座（8A）一端的连接器（8）外侧加工有周向外螺纹（8B），外螺纹（8B）与操作杆（11）中的连接套（11A）内螺纹匹配，连接器（8）的另一 端加工成凸台（8D）形状，通过凸台（8D）与操作杆（11）中的端部连接头（11B）实现咬合连接；软管（9）的一端与连接柱（7）相连，另一端与外部供水耦合回路连接；操作杆（11）包括连接套（11A）、端部连接头（11B）、连接杆（11C）和操作手柄（11F），连接套（11A）左右两端加工为两个不同直径的内圆，端部连接头（11B）的一端置于连接套（11A）的一端内圆中，端部连接头（11B）由一圆管加工成两个不同直径外圆，端部连接头（11B）与连接套（11A）连接的一端头加工成凹形长槽，此凹形长槽与连接器（8）中右端凸台（8D）匹配形成交合连接，通过连接套（11A）与连接器（8）中的外螺纹（8B）将连接器（8）与连接头（11B）锁紧连接在一起；端部连接头（11B）另一端的外圆与连接杆（11C）一端的内圆为间隙配合，在连接套（11A）另一端的内圆加工成螺纹，此螺纹与连接器（8）的外螺纹（8B）匹配；连接杆（11C）的另一端与操作手柄（11F）紧配合。