[实用新型]高速旋转超声波检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于金属材料伤痕探测技术领域，具体来说是高速旋转超声波检测装置。

背景技术

轴作为机械设备中的重要零件广泛应用于交通运输车辆、工农业生产设备等各种机械设备中，轴的质量好坏直接决定了机械设备的使用寿命及其工作性能，机械在运转的过程中一旦出现轴的断裂会引发交通及生产事故，造成严重的财产损失和人身伤亡。而对于金属工件而言，其内部产生的缺陷无法由肉眼直接判断，当因内部缺陷而影响到外部时，此时设备往往已经不能使用，因此若能及早发现缺陷部位并进行处理，可大大节省维修时间，提高生产效率，避免事故的发生，从而有效地保护人们的财产及人身安全。

现在，市场上已经出现各种金属探伤设备，而最适于对圆柱形金属棒料或空心金属管材进行检测的金属探伤设备的结构原理为：在机架上设置空心转轴，空心转轴上固定金属伤痕探测头，通过电机带动空心转轴旋转，将待检测金属棒料或管材穿过空心转轴，金属伤痕探测头即对金属棒料或管材进行扫描探测，然后提取探测信号至上位机即可进行观察、分析。其中，空心转轴上固定的金属伤痕探测头以及信号发射装置的电能来源是经过固定在空心转轴上的导电滑环和固定在机架上的电刷来实现的。在长时间的高速扫描（空心转轴高速旋转）工作下，导电滑环和电刷很容易发热、磨损、坏掉，故这种设计不适用于超高速金属探伤。而随着社会生产力的不断提高，提高金属探伤的效率及延长探伤设备的使用寿命成为客观需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够对金属棒料及管材进行长时间超高速扫描探伤的高速旋转超声波检测装置。

本实用新型的上述目的是通过下列技术方案来实现的：

高速旋转超声波检测装置，包括机架、空心转轴、电机、无线供电发射线圈、无线供电接收线圈、超声探头模块、无线检测信号发射模块和无线检测信号接收模块；所述空心转轴可转动地设置在机架上，电机通过传动机构带动空心转轴的旋转运动；所述超声探头模块和无线检测信号发射模块通过信号线相连接并固定在空心转轴上；无线供电接收线圈固定套设在空心转轴上，与超声探头模块、无线检测信号发射模块电连接，为超声探头模块和无线检测信号发射模块提供工作电能；所述无线供电发射线圈固定在机架上与空心转轴上固定的无线供电接收线圈相对且相靠近；无线供电接收线圈通过导线连接交流电源，将获取的电能通过互感响应原理传送至无线供电接收线圈；所述无线检测信号接收模块固定安装在机架上，接收无线检测信号发射模块所发出的信号，并将获取的信号传送至上位机。

所述传动机构为皮带传动机构。

所述超声探头模块有一个超声探头安装在空心转轴上或有多个超声探头均匀布置于空心转轴截面周围。

所述超声探头为水浸式超声波探头。

所述无线检测信号发射模块为圆形，其中心开设通孔，通过通孔固定套设在空心转轴上。

采用上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：1、通过设置发射线圈和接收线圈，使电能能够通过无线和无接触的方式传输，使电能传输机构达到无磨损的理性状态，大大提高了设备的使用寿命和扫描效率；2、探头所探测到的信号处理后亦通过无线传输，使探测部分与信号处理部分及电能供应部分彻底无接触，进一步提高了检测效率；3、机构设计科学合理，使用方便，缩短金属探伤时间降低探伤成本。

附图说明

图1是本实用新型高速旋转超声波检测装置的整机立体图；

图2是高速旋转超声波检测装置的内部结构原理图；

图3是发射线圈对接收线圈进行无线供电原理图；

图4是无线电能传输装置方案原理框图；

图5是超声探头模块发、收信号（单路）电路原理图；

图6是无线检测信号发射模块和无线检测信号接收模块原理框图；

图7是A/D信号采集模块电路原理图；

图8是本实用新型各电路模块总体原理框图；

主要符号说明

1、机架

2、空心转轴

3、电机        

4、无线供电发射线圈

5、无线供电接收线圈

6、超声探头模块

7、无线检测信号发射模块

8、无线检测信号接收模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。