[发明专利]一种手持式超声导波结构损伤检测装置及其检测方法

权利要求书

1.一种手持式超声导波结构损伤检测装置，其特征在于，包括用于夹持被检测工件的上夹持体和与之对应的下夹持体；所述上夹持体和下夹持体的夹持部，分别由两个对称半圆结构的上夹持部（1）和下夹持部（2）构成，沿上夹持部（1）和下夹持部（2）的内壁面分别对称贴合有柔性压电片（3）；

所述手持式超声导波结构损伤检测装置，还包括一个将耦合剂充盈至柔性压电片（3）与被检测工件之间的耦合剂添加装置；

所述耦合剂添加装置包括设置在下夹持体上的耦合剂容器（4）、分布在上夹持部（1）和下夹持部（2）两侧的耦合剂喷嘴（5）、连接耦合剂喷嘴（5）与耦合剂容器（4）的管路（6），所述耦合剂容器（4）上设置有耦合剂添加开关（7），所述耦合剂喷嘴（5）上设有耦合剂的挤出导管（8），挤出导管（8）的管口位于上夹持部（1）和下夹持部（2）的边缘，当推动耦合剂添加开关（7）时，挤出导管（8）将耦合剂充盈至柔性压电片（3）与被检测工件之间。

2.根据权利要求1所述手持式超声导波结构损伤检测装置，其特征在于，所述上夹持部（1）和下夹持部（2）与柔性压电片（3）之间分别增设有弹性缓冲层（9）。

3.根据权利要求2所述手持式超声导波结构损伤检测装置，其特征在于，所述耦合剂喷嘴（5）分为两组，每组四个，并均等分布在上夹持部（1）和下夹持部（2）的两侧。

4.根据权利要求3所述手持式超声导波结构损伤检测装置，其特征在于，所述手持式超声导波结构损伤检测装置，还包括一个用于锁紧上夹持部和下夹持部的锁紧机构，该锁紧机构用于增强上夹持部（1）和下夹持部（2）相对于被检测工件的夹持力矩以及稳固性。

5.根据权利要求4所述手持式超声导波结构损伤检测装置，其特征在于，所述锁紧机构包括挂钩（10）、用于止挡挂钩（10）的活动挡块（11）、挂钩锁紧螺栓（12）、挂钩锁紧扳手（13）、连接活动挡块（11）的拉线（14）、设置在上夹持体上的拉线手柄（15）；

所述上夹持部（1）的端部设有供挂钩（10）穿过的开口，活动挡块（11）的止挡端设置在该开口的边缘，活动挡块（11）的定位端通过销轴活动安装在上夹持体的一侧，并与拉线（14）的一端连接，拉线（14）的另一端与拉线手柄（15）连接；

所述挂钩（10）通过挂钩锁紧螺栓（12）连接设在下夹持部（2）端部的挂钩锁紧扳手（13），扳动该挂钩锁紧扳手（13），可使挂钩（10）在所述开口内上下运动；

下压该拉线手柄（15）时，通过拉线（14）牵动活动挡块（11）与挂钩（10）之间的离/合；向上或者向下扳动挂钩锁紧扳手（13）时，通过挂钩锁紧螺栓（12）牵动挂钩（10）向上或者向下运动，实现与活动挡块（11）止挡端的锁紧/松开；当挂钩（10）与活动挡块（11）锁紧时，使上夹持部（1）和下夹持部（2）给被检测工件增加一个稳固的径向夹持力矩。

6.根据权利要求5所述手持式超声导波结构损伤检测装置，其特征在于，所述挂钩锁紧螺栓（12）的端部设有调节螺母（16），用于固定挂钩（10）在挂钩锁紧螺栓（12）上的相对位置。

7.根据权利要求4所述手持式超声导波结构损伤检测装置，其特征在于，所述柔性压电片（3）通过信号传输线（17）连接外部的控制设备。

8.根据权利要求5所述手持式超声导波结构损伤检测装置，其特征在于，

所述上夹持体和下夹持体之间设有扭转弹簧（18），用于给上夹持体和下夹持体提供夹持力矩；所述拉线手柄（15）与上夹持体之间设有用于给拉线手柄（15）提供张力的弹簧（19）；所述被检测工件为金属绞线或塑料管道。

9.一种金属绞线或塑料管道损伤的快速检测方法，其特征在于采用权利要求2所述手持式超声导波结构损伤检测装置实现，其检测步骤如下：

在对金属绞线或塑料管道损伤的检测过程中，需要两个手持式超声导波结构损伤检测装置，其中一个用于发射应力波信号，另一个用于接收应力波信号；

在夹持待检测的金属绞线或塑料管道之前，先将储存在耦合剂容器（4）内的耦合剂，通过耦合剂添加开关（7）添加到柔性压电片（3）的表面；

将两个手持式超声导波结构损伤检测装置，通过上夹持部（1）和下夹持部（2）夹持在待检测的金属绞线或塑料管道上，并通过锁紧机构将上夹持部（1）和下夹持部（2）相对锁紧；待检测的金属绞线或塑料管道被包围在上夹持部（1）和下夹持部（2）内表面的柔性压电片（3）之间，由于夹持力的作用，使柔性压电片（3）沿金属绞线或塑料管道径向往外压缩，并且在弹性缓冲层（9）的张力作用下，三者受力平衡之后，增强被夹持的金属绞线或塑料管道与柔性压电片（3）之间的耦合与夹紧；

开始检测；检测源信号由控制设备通过信号传输线（17）导入其中一个作为发射应力波信号的手持式超声导波结构损伤检测装置中，此时，柔性压电片（3）作为声电换能器，将应力波信号传给待检测的金属绞线或塑料管道检测工件，带有损伤信息的检测结果信号；此时，另外一个作为接收应力波信号的手持式超声导波结构损伤检测装置，将该带有损伤信息的检测结果信号重新转换成电信号，并通过信号传输线（17）传回控制设备；完成一次检测流程。