[发明专利]一种探头夹紧装置及其应用

说明书

本发明公开了金属材料检测技术领域的一种探头夹紧装置及其应用，包括重型平口钳、平面压力传感器、压力数显仪和被检工件，重型平口钳的底部设有平面压力传感器，平面压力传感器上设有压力数显仪，平面压力传感器的底部设有发射探头，发射探头的底部通过被检工件设有接收探头；本发明通过采用平面压力传感器以及压力数显仪对超声探头与工件之间的接触压力进行数显，可以使得工程人员在实际超声评估过程中有了统一的检测标准，提高了非线性声学检测的准确性和稳定性，解决非线性检测过程中超声探头工件之间如何耦合的难题。

技术领域

本发明涉及金属材料检测技术领域，具体涉及一种探头夹紧装置及其应用。

背景技术

9％Cr热强钢是一类广泛使用于我国超(超)临界火电机组锅炉的新型铁素体耐热钢，主要包括T/P91钢、T/P92钢以及E911钢等，它们具有良好的热物理性能、抗热疲劳性能以及非常优异的高温蠕变性能，因此被广泛的应用在我国超超临界机组中的主蒸汽管道、集箱、厚壁管道等构件。在火电机组服役运行条件下，9％Cr耐热钢焊接接头的组织性能是决定构件安全运行的关键，这类钢的焊接接头在高温长时间蠕变过程中，其热影响区的细晶区(FGHAZ)容易出现蠕变孔洞。到了构件蠕变寿命的末期，蠕变孔洞连接成Ⅳ型裂纹，使得蠕变断裂经常发生在这个区域内，成为了一种恶性的蠕变破坏。

非线性超声技术是一种有望评估上述问题的无损检测方法，利用非线性超声系统激发高能射频(RF)脉冲到被检工件上时，超声波在传播过程中会与材料内部微缺陷相互作用，使得频域内的基波发生扭曲并引起二次谐波产生。在非线性超声测量中，A₁与A₂分别代表了初始波的幅度和二次谐波的幅度。然而，国内外学者在研究时发现，在非线性超声检测过程中，超声探头与被测工件的固定与耦合是影响非线性测量准确性和稳定性的难点所在。对被检工件的同一位置进行几次非线性超声评估，不同耦合预紧力下对应测得的非线性参数波动很大，这不仅导致了测量结果的重复性很差，也使得非线性超声的评估失去了标准，这一问题在国际上也成为了限制非线性超声技术向前发展的难题。基于此，本发明设计了一种探头夹紧装置及其应用，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种探头夹紧装置及其应用，以解决上述背景技术中提出的现有装置测量结果的重复性很差，且非线性超声的评估不够标准的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种探头夹紧装置及其应用，包括重型平口钳、平面压力传感器和压力数显仪，所述重型平口钳的底部设有平面压力传感器，所述平面压力传感器上设有压力数显仪，所述平面压力传感器的底部设有发射探头，所述发射探头的底部通过被检工件设有接收探头。

优选的，所述重型平口钳分别与发射探头、接收探头和被测工件连接。

优选的，所述平面压力传感器的输出端通过传感器导线与压力数显仪的输入端电性连接。

优选的，所述发射探头的频率为5MHz。

优选的，所述接收探头的频率为10MHz。

优选的，所述重型平口钳与被测工件接触的两个平面上和所述平面压力传感器与发射探头、接收探头之间的接触面上均粘贴有软橡胶。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过重型平口钳和平面压力传感器连接件组成固定装置，且用了可拆卸的结构形式。通过旋转重型平口钳的扳手即可实现超声探头与被测工件之间预紧力大小的调节，调节简单方便，且能应用于不同尺寸试样的非线性超声检测。将重型平口钳夹具与被测工件接触的两个平面粘贴上软橡胶，同时在平面压力传感器与两个超声探头之间的接触面也粘贴上软橡胶，从而避免了金属之间的硬接触；通过采用平面压力传感器以及压力数显仪对超声探头与工件之间的接触压力进行数显，可以使得工程人员在实际超声评估过程中有了统一的检测标准，提高了非线性声学检测的准确性和稳定性，解决非线性检测过程中超声探头工件之间如何耦合的难题。

附图说明