一种钢结构焊缝无损检测探头的制作方法

本技术涉及无损检测，特别涉及一种钢结构焊缝无损检测探头。

背景技术：

1、钢结构在建筑、桥梁、船舶、电力设备等领域具有广泛应用，其连接部位的焊缝质量直接关系到整体结构的安全性与耐久性。为保障钢结构的可靠性，通常采用无损检测技术对焊缝进行缺陷识别与评估，常见的检测方法包括超声波检测、射线检测、磁粉检测等，其中超声波检测因其穿透能力强、灵敏度高、可实现内部缺陷定位等优点被广泛采用。

2、在超声波检测过程中，检测探头作为核心部件，负责发射和接收超声波信号，其与被测焊缝表面的耦合状态直接影响检测信号的稳定性和数据准确性。目前常用的检测探头多通过人工手持或简易夹具固定方式实现与钢结构表面的接触，探头的贴合程度受操作人员经验、检测角度及表面曲率等因素影响较大。在实际应用中，针对不同厚度、不同几何形状的焊缝结构，现有探头在适应性调节、声学耦合稳定性方面存在一定局限性，导致检测过程中可能出现信号衰减或反射异常，影响缺陷判读的一致性。

技术实现思路

1、实用新型的目的在于提供一种钢结构焊缝无损检测探头，解决了背景技术中提到的问题。

2、本实用新型是这样实现的，一种钢结构焊缝无损检测探头，包括探头壳体、柔性耦合总成和角度调节机构，其中：

3、所述柔性耦合总成装配于所述探头壳体的底部，所述柔性耦合总成包括耦合底板、多个围绕设置的接触滑块、一个居中设置的晶片基座以及多个弹性件，所述耦合底板的顶部与所述探头壳体连接，所述耦合底板的底面开设有多个滑块容纳腔和一个基座容纳腔，每一个所述接触滑块的顶部均设置有导向柱，所述接触滑块经由所述导向柱可滑动地装配于对应的所述滑块容纳腔之内，所述晶片基座的顶部亦设置有导向柱，所述晶片基座经由所述导向柱可滑动地装配于所述基座容纳腔之内，所述晶片基座的底部固定有声波晶片，所述弹性件的两端分别抵接于所述容纳腔的内顶壁和所述接触滑块或所述晶片基座的顶面，所述弹性件为所述接触滑块和所述晶片基座提供独立的伸缩缓冲行程。

4、所述角度调节机构连接于所述探头壳体与所述柔性耦合总成之间，用于调整所述柔性耦合总成相对于所述探头壳体的倾斜角度。

5、可选的，所述角度调节机构包括万向节支架、连接转轴、弧形导轨和定位锁紧件，所述万向节支架通过所述连接转轴枢接于所述探头壳体的底部开口两侧，所述柔性耦合总成的耦合底板顶部固定于所述万向节支架的内环，所述弧形导轨固定于所述探头壳体的外侧壁，所述定位锁紧件的一端与所述万向节支架的外环固定连接，所述定位锁紧件的另一端穿过所述弧形导轨并可通过螺纹旋紧的方式将所述万向节支架固定在所述弧形导轨的任意位置。

6、可选的，所述探头壳体的外侧壁位于所述弧形导轨的边缘处刻印有角度标尺，所述定位锁紧件上设置有指示针对准所述角度标尺，用以直观显示并设定所述柔性耦合总成的倾斜角度。

7、可选的，本实用新型还包括一个恒压施加机构，所述恒压施加机构包括握持手柄、伸缩导柱和内置压力弹簧，所述伸缩导柱包括固连于所述探头壳体顶部的外管和可滑动地套接于所述外管内部的内杆，所述握持手柄固定于所述内杆远离所述探头壳体的一端，所述内置压力弹簧收容于所述伸缩导柱的内部，其两端分别抵接于所述外管的内端壁和所述内杆的内端壁。

8、可选的，所述探头壳体的侧壁上开设有一个观察窗口，所述恒压施加机构还包括一根与所述伸缩导柱的内杆同步运动的指示杆，所述指示杆的一端与所述内杆连接，另一端延伸至所述观察窗口的后方，所述探头壳体内壁在所述观察窗口的邻近位置固定有压力刻度尺，所述指示杆的末端随所述内杆的伸缩而在所述压力刻度尺上移动。

9、可选的，所述柔性耦合总成的每一个所述接触滑块的内部均嵌设有永磁体，所述永磁体产生的磁力辅助所述柔性耦合总成吸附于钢结构表面。

10、可选的，本实用新型还包括一个耦合剂供给系统，所述耦合剂供给系统包括设置于所述握持手柄内部的储液囊、一根输送软管以及多个分配喷口，所述输送软管的一端与所述储液囊的出口连通，所述输送软管穿过所述伸缩导柱及所述探头壳体后延伸至所述柔性耦合总成的耦合底板，所述输送软管的另一端连接至固定在所述耦合底板上的分流头，多个所述分配喷口开设于所述耦合底板的底面且与所述分流头连通，其出口位于相邻的所述接触滑块之间。

11、可选的，所述握持手柄的外壁上设置有一个按压阀，所述按压阀与所述储液囊的出口结构联动，按压所述按压阀时，所述储液囊内的耦合剂经由所述输送软管和所述分配喷口挤出。

12、可选的，所述接触滑块的底面和所述晶片基座的底面均覆盖有一层耐磨敷层，所述耐磨敷层由高分子聚合物材料制成，用以降低滑动摩擦并延长使用寿命。

13、本实用新型提供了一种钢结构焊缝无损检测探头，具备以下有益效果：

14、该一种钢结构焊缝无损检测探头，通过设置柔性耦合总成，其内部的多个接触滑块和中心的晶片基座均具有独立的、由弹性件支撑的伸缩能力，当探头接触不规则或带有曲率的焊缝表面时，每一个接触滑块和晶片基座均可独立调整自身的高度，紧密贴合局部表面轮廓，极大提升了整个探头底面的整体贴合度，从而建立了稳定且全面的声学耦合界面；晶片基座的独立浮动结构，使其内部的声波晶片始终与被测表面保持良好的接触压力和垂直度，改善了声波信号的发射与接收质量；角度调节机构的应用，允许使用者根据焊缝的坡口类型预先设定精确的检测角度并予以锁定，排除了人工手持时因角度晃动引入的检测误差；恒压施加机构通过内置压力弹簧的力学特性，在检测时向下施加一个相对恒定的压力，其压力值可通过观察窗口处的指示杆进行监控，消除了因操作人员力度不同所导致的检测结果差异，提升了检测工作的重复性与一致性。

1.一种钢结构焊缝无损检测探头，其特征在于，包括探头壳体(1)、柔性耦合总成(2)和角度调节机构(3)，其中：

2.根据权利要求1所述的一种钢结构焊缝无损检测探头，其特征在于：所述角度调节机构(3)包括万向节支架(12)、连接转轴(13)、弧形导轨(14)和定位锁紧件(15)，所述万向节支架(12)通过所述连接转轴(13)枢接于所述探头壳体(1)的底部，所述柔性耦合总成(2)的耦合底板(4)固定于所述万向节支架(12)，所述弧形导轨(14)固定于所述探头壳体(1)的外侧壁，所述定位锁紧件(15)的一端与所述万向节支架(12)连接，所述定位锁紧件(15)的另一端穿过所述弧形导轨(14)。

3.根据权利要求2所述的一种钢结构焊缝无损检测探头，其特征在于：所述探头壳体(1)的外侧壁位于所述弧形导轨(14)的边缘处设置有角度标尺(16)，所述定位锁紧件(15)上设置有指示针(17)，所述指示针(17)对准所述角度标尺(16)。

4.根据权利要求1所述的一种钢结构焊缝无损检测探头，其特征在于：还包括恒压施加机构(18)，所述恒压施加机构(18)包括握持手柄(19)、伸缩导柱(20)和内置压力弹簧(21)，所述伸缩导柱(20)包括固连于所述探头壳体(1)顶部的外管(22)和滑动地套接于所述外管(22)内部的内杆(23)，所述握持手柄(19)固定于所述内杆(23)远离所述探头壳体(1)的一端，所述内置压力弹簧(21)收容于所述伸缩导柱(20)的内部，其两端分别抵接于所述外管(22)和所述内杆(23)。

5.根据权利要求4所述的一种钢结构焊缝无损检测探头，其特征在于：所述探头壳体(1)的侧壁上开设有观察窗口(24)，所述恒压施加机构(18)还包括一根与所述伸缩导柱(20)的内杆(23)同步运动的指示杆(25)，所述指示杆(25)的一端与所述内杆(23)连接，另一端延伸至所述观察窗口(24)的后方，所述探头壳体(1)内壁在所述观察窗口(24)的邻近位置固定有压力刻度尺(26)。

6.根据权利要求4所述的一种钢结构焊缝无损检测探头，其特征在于：还包括耦合剂供给系统(27)，所述耦合剂供给系统(27)包括设置于所述握持手柄(19)内部的储液囊、一根输送软管以及多个分配喷口，所述握持手柄(19)的外壁上设置有一个与所述储液囊联动的按压阀，所述输送软管的一端与所述储液囊连通，所述输送软管穿过所述伸缩导柱(20)及所述探头壳体(1)后延伸至所述柔性耦合总成(2)的耦合底板(4)，多个所述分配喷口开设于所述耦合底板(4)的底面且位于相邻的所述接触滑块(5)之间。

7.根据权利要求1所述的一种钢结构焊缝无损检测探头，其特征在于：所述柔性耦合总成(2)的每一个所述接触滑块(5)的内部均嵌设有永磁体；所述接触滑块(5)的底面和所述晶片基座(6)的底面均覆盖有耐磨敷层(28)。