[实用新型]一种内燃机连杆超声波检测专用探头

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及超声波检测设备领域，具体为一种内燃机连杆超声波检测专用探头。

(二)背景技术

内燃机连杆是一个连接曲轴与汽缸的受动荷载部件，连杆的大头孔套在曲轴的连杆轴颈上，连杆的小头孔套在汽缸内活塞销上。当汽缸内的燃料燃烧产生爆炸推力，推动活塞在汽缸内作上下往复的直线运动时，连杆把活塞压力传递给曲轴，带动曲轴转动，因引连杆起到推动曲轴运转的功能。当曲轴高速运转时，连杆受到高频的交变的拉力与压力作用，其应力集中在连杆的杆身部位，若连杆断裂会严重影响内燃机的安全运行导致事故的发生。目前，对内燃机连杆的检测主要是超声波检测方法，常用探头包括商品纵波直探头和K1、K2横波斜探头，在检测连杆这种几何形状复杂的内燃机零件存在一定的困难：连杆的大头、小头和杆身部分为锻造毛坯件，超声波在连杆毛坯件上的检测声能损失大，连杆表面为非平面，给入射超声束的表面耦合带来极大的困难；而商品纵波直探头和K1、K2横波斜探头均是单接线柱连接方式，其内部的压电晶片不同的扇区肩负着接收和发射超声波，所以入射波在探测器不会出现交点，超声波的能量较弱，对探头表面的修正可以使入射超声束耦合，但改变了入射超声束的折射，给缺陷定量带来很大的困难。

(三)发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种内燃机连杆超声波检测专用探头，能有效地解决因内燃机连杆本身材质问题、杆身工字形截面特性引起的超声波检测时的表面耦合问题以及连杆内缺陷难以定量的困难。

其技术方案是这样的：其包括金属外壳、接线柱、吸声材料、压电晶片、延迟块，其特征在于：所述延迟块包括左延迟块、右延迟块，所述左延迟块、右延迟块之间用连接筋连接，所述压电晶片分别装于所述左延迟块、右延迟块的顶部，所述接线柱包括信号发射接线柱和信号接收接线柱，所述的接线柱分别与两侧的压电晶片连接。

本实用新型的上述结构中，双接线柱、双压电晶片以及吸声材料的设置，可以将发射和接收超声束由不同的压电晶片完成，入射超声束在工件内相交，超声波的能量较强，这样可以保证探测效果，由于入射超声束可以相交，这样为了使探头的端部与待侧工件表面耦合而对探头端部进行修磨，不会影响到检测效果。

(四)附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图2为图1的左视图。

(五)具体实施方式

见图1、图2，本实用新型包括金属外壳1、信号发射接线柱2a和信号接收接线柱2b、吸声材料3、左压电晶片4a、右压电晶片4b、左延迟块5a、右延迟块5b，左延迟块5a、右延迟块5b之间用连接筋7连接，压电晶片4a、4b分别装于左延迟块5a、右延迟块5b的顶部，信号发射接线柱2a和信号接收接线柱2b分别与压电晶片4a、4b连接，吸收材料3成份主要为环氧树脂和钨粉。

在对内燃机连杆进行超声检测时，用高频电缆将超声检测测试仪与探头相连接，在接通电源后，超声波检测仪中同步电路中的L—C电路产生高频电振动，通过高频电缆线输入到探头4a、4b两块压电晶片的正负级上，迫使压电晶片4a、4b作纵向缩短和横向伸长形成，从而产生一个同频的高频机械振动，这个高频机械振动，借助于耦合剂传入连杆体内的过程中产生超声波。吸收材料吸收超声波中的反面波，延迟块5a、5b起到延迟作用，把声程延长，使超声波束一接到被检测的连杆上就在远场区内，消除了在近场区内超声束产生的多个极大值和极小值，减少对缺陷定量上的误差，从而提高了连杆内各种缺陷定量的准确性。当超声束入射到连杆体内缺陷上，则被反射回来，由压电晶片4a、4b接收，经过压电晶片的可逆压电效应，把接收到的机械振动转换产生电振动通过导线6a、6b输入到超声波探伤仪内，再经过多级放大，最后以脉冲波的形式出现在荧光屏上，检测人员根据缺陷波位置可以确定缺陷深度，根据缺陷波的高度对缺陷大小进行定量，从而完成了超声波对连杆的检测任务。

在进行内燃机连杆超声检测时，连杆大头与连杆小头沿着顺时针方向扫查，杆身工字形上下翼板沿着翼板方向左右扫查，杆身工字形腹板沿着腹板长度方向呈交叉形扫查。