[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

说明书

本发明公开了一种手持式超声导波结构损伤检测装置及其检测方法，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；上夹持体和下夹持体的夹持部分别由两个对呈半圆结构的上夹持部和下夹持部构成，沿上夹持部和下夹持部的内壁面分别对称贴合有柔性压电片；本装置还包括一个将耦合剂充盈至柔性压电片与被检测工件的耦合剂添加装置以及一个用于锁紧上夹持部和下夹持部的锁紧机构。本装置解决现今对大量现役金属绞线等圆柱形物件采用应力波检测方法进行检测时由于需要采用双组分胶粘剂将PZT压电陶瓷粘结而造成的检测效率低下的问题，从而实现快速检测金属绞线、塑料管道、圆棒等圆柱形被检测件，大幅度提高检测效率。

技术领域

本发明涉及金属绞线损伤与塑料管道快速检测装置，尤其涉及一种手持式超声导波结构损伤检测装置及其检测方法。

背景技术

金属绞线作为有效承载部件越来被广泛应用于桥梁、港口、铁路、建筑等大型环境中，绞线结构健康监测已成为国内外研究热点。测量对象复杂化、测量条件极端化容易引发许多新型测量问题。一方面由于金属绞线结构制造水平提高、新型材料引入、结构出现新变化，大大地拓宽了它的使用范围，同时使得损伤形状也表现出多样性和复杂性，这对金属绞线结构损伤检测技术提出了更高的要求。目前金属绞线损伤检测方法可分为非应力波检测和应力波检测。应力波传播探测方式克服了非应力波方法面临的复杂媒质穿透等问题，适合长距离在役探测，逐渐成为近年来绞线结构损伤检测领域主要研究方向之一。应力波检测方法主要包括声发射法、超声波反射法和主动声发射法。

在对现役金属绞线采用应力波检测方法进行在役检测时，现今常用的方式需要将换能器固定于被测件上，以实现电信号-应力应变信号间的转化。而一般的固定方法是采用双组分胶粘剂将PZT压电陶瓷粘结，由于胶粘剂硬化需要一定的时间，因此该方法用于有大量检测目标的金属绞线在役检测时就显得非常低效了。

塑料管道在应用中体现的优越性,可以归纳总结为.耐腐蚀、接触无冷感、管材及配件的重量轻、安装容易、抗破碎能力强、绝缘性好、导热系数低、低熔点、分子量可调等。除了以上的这些特点外,塑料管道还具有一条非常重要的特点一低杨氏模量,正是因为这一点使得塑料管道在柔韧性方面表现突出,使其铺装方法比其它传统的金属管道可供选择的方法更多,而且在许多金属管道无法完成的工程上游刃有余。因此，塑料管道在国民生产生活中用途越来越广，用量越来越大。

在现有的对塑料管道进行缺陷检测方法中，采用应力波检测是一种重要的方法。但是当前采用应力波检测时所用到的压电陶瓷换能器的能量传递效率普遍不高，因此有必要采用更高效的换能器进行相关的检测。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种结构简单、检测精准、效率高的手持式超声导波结构损伤检测装置及其检测方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种手持式超声导波结构损伤检测装置，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。

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。

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。