旋转式相控阵超声检测装置的制作方法

本技术涉及材料的无损检测，尤其是涉及一种可以用于检测钢铸件的内部缺陷的旋转式相控阵超声检测装置。

背景技术：

1、钢铸件广泛应用于作业机械、重型机械和能源装备等工业领域。由于钢铸件通常具有壁厚大、几何形状复杂、晶粒组织粗大以及内部组织不均匀等特点，其内部可能产生微缩孔、氢裂纹等缺陷。为保证产品质量，通常需要对钢铸件进行检测，以便筛选出有缺陷的铸件。这种检测通常借助于超声以无损的方式进行。

2、现有技术中已知通过相控阵超声检测装置实现的无损检测方案。这种检测需要有丰富经验的操作者手动操作相控阵超声检测探头，并且对所采集的数据进行分析，其自动化程度不高，并且其检测结果因操作者的经验不同而具有较大的偏差。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述至少一个问题和/或其他问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了一种旋转式相控阵超声检测装置，所述旋转式相控阵超声检测装置包括相控阵超声探头、支架组件、壳体组件和电机。所述支架组件包括盖体和底座，所述盖体和底座可拆分地连接在一起以便共同限定出第一腔体，所述第一腔体被构造成接纳所述相控阵超声探头并且使该相控阵超声探头与所述支架组件以共同运动的方式相连接。所述壳体组件包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体可拆分地连接在一起以便共同限定出第二腔体，所述第二腔体被构造成适于接纳所述相控阵超声探头和支架组件。所述电机固定到所述第一壳体，并且该电机的电机轴连接所述支架组件，以便带动所述支架组件和所述相控阵超声探头在所述第二腔体内旋转。

3、通过旋转相控阵超声探头，本实用新型的检测装置可以用于扫描壁厚很大的铸钢件并且生成360°范围的切片，使得操作者能筛选出有微缩孔和氢裂纹存在的可疑部分，以便进行实时验证和分类。该检测不需要操作者具有经验丰富的经验，仅通过扫描铸件的表面，即可对大批量的大型铸件进行更一致的检测，从而显著降低了人工检测成本，提高了检测结果的可靠性。另外，本实用新型的检测装置所检测的结果可以具有3d的形式并且可以被上传至服务器以便长期保存。

4、根据本实用新型的一种实施方式，所述底座具有筒状结构并且在其轴向两端分别具有第一开口和第二开口，所述盖体具有筒状结构并且在其一个轴向端具有第三开口，其中，所述底座被构造成在第二开口处与所述盖体的具有所述第三开口的部分相连，并且允许所述相控阵超声探头的探头端从所述第一开口伸出。

5、根据本实用新型的一种实施方式，所述底座的内周壁在邻近所述第一开口的部位设置有用于连接所述相控阵超声探头的螺纹。

6、根据本实用新型的一种实施方式，所述盖体的外周壁在邻近所述第三开口的部位设置有供所述底座的轴向端壁抵靠的外周凸缘。

7、根据本实用新型的一种实施方式，所述盖体的外周壁上开设有沿轴向延伸至所述第三开口的缺口，以用于供相控阵超声探头的接线端伸出。

8、根据本实用新型的一种实施方式，所述盖体的另一轴向端具有顶壁，在所述顶壁与所述电机的电机轴之间设置有用于连接所述电机轴和所述支架组件的保持机构，其中，所述保持机构包括转接板、定位销和弹簧，所述转接板套接并且固定在所述电机轴上，所述定位销的两端分别插入所述转接板和所述顶壁，所述弹簧套接到所述定位销上并抵靠所述转接板和所述顶壁。

9、根据本实用新型的一种实施方式，所述保持机构包括两个定位销和与所述两个定位销相对应的两个弹簧，所述两个定位销彼此相对地布置在所述电机轴的直径方向的两侧。

10、根据本实用新型的一种实施方式，所述第一壳体和所述第二壳体均具有套筒状结构，其中，所述第一壳体包括第一筒状部和从所述第一筒状部沿径向向外伸出的第一固定部，所述第二壳体包括第二筒状部和从所述第二筒状部沿径向向外伸出的第二固定部，所述第一固定部与所述第二固定部通过螺栓连接在一起。

11、根据本实用新型的一种实施方式，所述第一固定部沿轴向延伸超出所述第一筒状部，以在第一筒状部和第二筒状部之间限定出供所述相控阵超声探头的接线端伸出的间隙，所述间隙被构造成在圆周方向上在预定的角度范围内延伸，以便允许所述接续端在所述预定的角度范围内旋转。

12、根据本实用新型的一种实施方式，所述第二筒状部围绕在所述底座的外周以便与所述底座共同限定出供耦合液流出的液流通道，并且所述第二筒状部设置有与所述液流通道连通的进流口。

13、在本实用新型的相控阵超声检测装置中，相控阵超声探头安装在由盖体和底座构成的可拆分式支架组件中，并且可以在电机的带动下以所述支架组件为支承座而在壳体组件中旋转。这样，操作者只需手持电机的电机主体即可将相控阵超声探头的探头端抵靠到待检测的钢铸件上，并且可以在相控阵超声探头自动转动的同时使该相控阵超声检测装置在钢铸件的表面上滑动。这样的操作是标准化的，这种标准化操作可以消除人为误差，并且允许操作者对钢铸件进行360°范围内的各种扫描，包括s扫描（扇形）、b 扫描（剖面）、c 扫描（平面）或 3d 成像，以筛选出存在缺陷的部分并且进行实时验证和分类。

1.一种旋转式相控阵超声检测装置，其特征在于，它包括：

2.根据权利要求1所述的旋转式相控阵超声检测装置，其特征在于，所述底座（22）具有筒状结构且在其轴向两端分别具有第一开口（221）和第二开口（222），所述盖体（21）具有筒状结构并且在其一个轴向端具有第三开口（211），其中，所述底座（22）被构造成在第二开口（222）处与所述盖体（21）的具有所述第三开口（211）的部分相连，并且允许所述相控阵超声探头（1）的探头端从所述第一开口（221）伸出。

3.根据权利要求2所述的旋转式相控阵超声检测装置，其特征在于，所述底座（22）的内周壁在邻近所述第一开口（221）的部位设置有螺纹，以用于连接所述相控阵超声探头（1）。

4.根据权利要求2或3所述的旋转式相控阵超声检测装置，其特征在于，所述盖体（21）的外周壁（212）在邻近所述第三开口（211）的部位设置有外周凸缘（214），以用于抵接所述底座（22）的轴向端壁（223）。

5.根据权利要求4所述的旋转式相控阵超声检测装置，其特征在于，所述盖体（21）的外周壁（212）上开设有沿轴向延伸至所述第三开口（211）的缺口（215），以用于供所述相控阵超声探头（1）的接线端（12）伸出。

6.根据权利要求4所述的旋转式相控阵超声检测装置，其特征在于，所述盖体（21）的另一轴向端具有顶壁（213），在所述顶壁（213）与所述电机（4）的电机轴（41）之间设置有用于连接所述电机轴（41）和所述支架组件（2）的保持机构（5），其中，所述保持机构（5）包括转接板（51）、定位销（52）和弹簧（53），所述转接板（51）套接并且固定在所述电机轴（41）上，所述定位销（52）的两端分别插入所述转接板（51）和所述顶壁（213），所述弹簧（53）套接到所述定位销（52）上并抵靠所述转接板（51）和所述顶壁（213）。

7.根据权利要求6所述的旋转式相控阵超声检测装置，其特征在于，所述保持机构（5）包括两个定位销（52）和与所述两个定位销（52）相对应的两个弹簧（53），所述两个定位销（52）彼此相对地布置在所述电机轴（41）的直径方向的两侧。

8.根据权利要求4所述的旋转式相控阵超声检测装置，其特征在于，所述第一壳体（31）和所述第二壳体（32）均具有套筒状结构，其中，所述第一壳体（31）包括第一筒状部（311）和从所述第一筒状部（311）沿径向向外伸出的第一固定部（312），所述第二壳体（32）包括第二筒状部（321）和从所述第二筒状部（321）沿径向向外伸出的第二固定部（322），所述第一固定部（312）与所述第二固定部（322）通过螺栓连接在一起。

9.根据权利要求8所述的旋转式相控阵超声检测装置，其特征在于，所述第一固定部（312）沿轴向延伸超出所述第一筒状部（311），以在所述第一筒状部（311）和所述第二筒状部（321）之间限定出供所述相控阵超声探头（1）的接线端（12）伸出的间隙（7），所述间隙（7）被构造成在圆周方向上在预定的角度范围内延伸，以便允许所述接线端（12）在所述预定的角度范围内旋转。

10.根据权利要求8所述的旋转式相控阵超声检测装置，其特征在于，所述第二筒状部（321）围绕在所述底座（22）的外周以便与所述底座（22）共同限定出供耦合液流出的液流通道（6），并且所述第二筒状部（321）设置有与所述液流通道（6）连通的进流口（323）。