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專(zhuān)利名稱(chēng)：多通道組合式超聲波探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超聲波探頭，是一種多通道組合式超聲波探頭。
背景技術(shù)：
隨著《350Km/h客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)60Kg/m鋼軌暫行技術(shù)條件》的實(shí)施，鐵道部門(mén)對(duì)鋼軌產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量的要求越來(lái)越高，并對(duì)在線(xiàn)超聲波探傷提出了更高的要求，對(duì)被檢測(cè)鋼軌的軌腰橫截面積和參考人工缺陷作出了明確規(guī)定。其參考人工缺陷布局如圖1所示，在鋼軌1的軌腰高度方向間隔10mm有6個(gè)φ2mm的平底孔2。探傷要求超聲波探傷的面積要大于70％。
目前國(guó)內(nèi)鋼軌軌腰超聲波探傷一般采用沿鋼軌縱向布置多個(gè)單一探頭，即對(duì)應(yīng)每一個(gè)人工缺陷位置要有一個(gè)探頭，或采用大晶片多收多發(fā)探頭來(lái)確保探傷面積，這種方法具有以下缺點(diǎn)1、布置多個(gè)單一探頭在線(xiàn)探傷，多個(gè)探頭定位不準(zhǔn)確，探傷精度低；2、采用大晶片多收多發(fā)探頭與鋼軌表面接觸面耦合不良、穩(wěn)定性不強(qiáng)，并且多個(gè)通道之間數(shù)據(jù)信號(hào)易出現(xiàn)干擾，造成探傷漏報(bào)、誤報(bào)多，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)《350Km/h客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)60Kg/m鋼軌暫行技術(shù)條件》的探傷要求；3、對(duì)安裝現(xiàn)場(chǎng)空間要求大，對(duì)機(jī)械裝置要求的數(shù)量多。上述缺點(diǎn)會(huì)造成探傷的準(zhǔn)確性和可靠性變差。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)60kg/m鋼軌軌腰的外形尺寸和100米長(zhǎng)尺鋼軌探傷要求，本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型的多通道超聲波探頭，采用這種探頭進(jìn)行探傷可靠性好，能夠減少漏報(bào)率。
本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案多通道組合式超聲波探頭，包括外殼，在外殼內(nèi)設(shè)置有線(xiàn)性排列的多個(gè)超聲波接收通道，在接收通道一側(cè)設(shè)置有一個(gè)超聲波發(fā)射通道，超聲波發(fā)射通道與接收通道之間有隔聲塊。
在所述的超聲波發(fā)射通道與接收通道之間的隔聲塊上可以復(fù)合有銅箔，該銅箔與接收通道的接收信號(hào)一極連接在一起共同接地。
根據(jù)60kg/m鋼軌軌腰探傷要求，所述的線(xiàn)性排列的超聲波接收通道較佳數(shù)量為2個(gè)至5個(gè)，一般即可滿(mǎn)足軌道軌腰探傷要求。
本實(shí)用新型的有益效果為(1)在一個(gè)探頭內(nèi)排列了一個(gè)發(fā)射通道和多個(gè)接收通道，一個(gè)探頭探傷面可覆蓋60kg/m鋼軌軌腰的外形尺寸和100米長(zhǎng)尺鋼軌的人工缺陷在軌腰高度方向上的范圍，只需兩個(gè)探頭交錯(cuò)排列分別對(duì)應(yīng)于基偶人工缺陷孔，則可滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求的探傷面積，為現(xiàn)場(chǎng)安裝留下更大的空間，對(duì)機(jī)械裝置要求的數(shù)量少，儀器與探頭之間不需留更多的線(xiàn)，方便了探傷操作。
(2)相對(duì)于單一探頭來(lái)說(shuō)，因在探傷時(shí)能夠減少四個(gè)探頭，從而能夠使機(jī)械裝置更緊湊和更趨合理，能夠保證探頭與鋼軌表面接觸良好，提高了探傷的穩(wěn)定性。
(3)采用一發(fā)多收通道布局結(jié)構(gòu)，同多收多發(fā)探頭相比，避免了相互間數(shù)據(jù)信號(hào)的干擾，增強(qiáng)儀器與探頭的一致性。特別是還在發(fā)射通道與接收通道之間增加了接地的銅箔，靈敏度余量、分辨率、信噪比相對(duì)提高。提高了探傷結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，減少了漏報(bào)率，延長(zhǎng)了使用壽命。
(4)采用一發(fā)多收結(jié)構(gòu)，減少了成本，增加了效益。
總之，采用這種新型多通道組合式超聲波探頭能夠保證高速度高質(zhì)量鋼軌的探傷要求，為列車(chē)的高速行駛提供了有力的安全屏障。


圖1為60kg/m鋼軌軌腰人工缺陷布置圖。
圖2為本實(shí)用新型的一種多通道組合式超聲波探頭平面布置圖。
圖3為采用圖2所示的多通道組合式超聲波探頭探傷方式示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和一個(gè)較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的多通道組合式超聲波探頭作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖2所示，在探頭外殼1內(nèi)線(xiàn)性排列有由壓電晶片構(gòu)成三個(gè)超聲波接收通道11、12、13，在三個(gè)超聲波接收通道11、12、13一側(cè)布置有一個(gè)由壓電晶片構(gòu)成的超聲波發(fā)射通道14，形成一發(fā)三收多通道組合式超聲波探頭。由接收通道較長(zhǎng)，可采用三個(gè)相互連接的壓電晶片構(gòu)成。為了進(jìn)一步減少多通道之間信號(hào)干擾，在接收通道11、12、13與發(fā)射通道14之間的隔聲塊16上用膠粘有一層銅箔15，銅箔15與三個(gè)接收通道11、12、13的一極連接后接地。這種一收多發(fā)多通道組合式超聲波探頭，既具有多收多發(fā)探頭探傷面積大的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)又緊湊且克服了多收多發(fā)通道的信號(hào)干擾，增強(qiáng)了儀器與探頭的一致性，提高了儀器與探頭的綜合性能指標(biāo)，且能夠降低成本。
使用時(shí)如圖3所示，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中參考人工缺陷的布置特點(diǎn)，將6個(gè)人工缺陷2按奇偶數(shù)分為兩組，并根據(jù)軌腰的外形尺寸特點(diǎn)，使兩個(gè)探頭3、4交錯(cuò)排列，就完全保證了標(biāo)準(zhǔn)中要求的探傷面積。同傳統(tǒng)方式相比，探頭數(shù)量減少了四個(gè)，從而使機(jī)械裝置更緊湊更趨合理，提高了穩(wěn)定性；探傷重復(fù)率更高提高了探傷結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，減少了漏報(bào)率，保證了高速度高質(zhì)量鋼軌的探傷要求。為列車(chē)的高速行使提供了有力安全屏障。
權(quán)利要求1.一種多通道組合式超聲波探頭，包括外殼，其特征在于在外殼內(nèi)設(shè)置有線(xiàn)性排列的多個(gè)超聲波接收通道，在接收通道一側(cè)設(shè)置有一個(gè)超聲波發(fā)射通道，超聲波發(fā)射通道與接收通道之間有隔聲塊。
2.如權(quán)利要求1所述的多通道組合式超聲波探頭，其特征在于在所述的超聲波發(fā)射通道與接收通道之間的隔聲塊上復(fù)合有銅箔，該銅箔與接收通道的接收信號(hào)一極連接在一起共同接地。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多通道組合式超聲波探頭，其特征在于所述的線(xiàn)性排列的超聲波接收通道數(shù)量為2個(gè)至5個(gè)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多通道組合式超聲波探頭，包括外殼，在外殼內(nèi)設(shè)置有線(xiàn)性排列的多個(gè)超聲波接收通道，在接收通道一側(cè)設(shè)置有一個(gè)超聲波發(fā)射通道，超聲波發(fā)射通道與接收通道之間有隔聲塊。這種探頭結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、靈敏度高、穩(wěn)定性好。
文檔編號(hào)G01N29/24GK2919248SQ20062001249
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2006年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月19日
發(fā)明者劉長(zhǎng)青 申請(qǐng)人:劉長(zhǎng)青