本發(fā)明涉及無損檢測，尤其涉及一種用于噴水法超聲無損檢測系統(tǒng)的超聲相控陣探頭夾具。

背景技術(shù)：

1、ⅳ型儲氫瓶是當(dāng)下最有可能得到大面積推廣的氫能源汽車儲氫瓶種類，作為直接接觸并隔絕高壓氫氣的密封容器和纖維纏繞的模具，塑料內(nèi)膽是iv型儲氫瓶中的重要組成部分，也是整個iv型儲氫瓶制造工藝的開始階段。目前國內(nèi)已初步研究了車載儲氫瓶塑料內(nèi)膽成型工藝，但在批量生產(chǎn)中存在良品率低和性能穩(wěn)定性差等問題，需要使用超聲波檢測方法對塑料內(nèi)膽制造質(zhì)量進(jìn)行把控。

2、塑料內(nèi)膽焊接技術(shù)是ⅳ型儲氫瓶工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝環(huán)節(jié)，薄壁塑料內(nèi)膽的焊接質(zhì)量容易受到焊接截面定位、焊接截面變形和焊接工藝參數(shù)等多種因素的影響，增加了焊接成型制品質(zhì)量的一致性控制難度。

3、針對具有體積大、薄壁等特征的ⅳ型儲氫瓶內(nèi)膽，由于浮力的存在，易導(dǎo)致水浸檢測方法中內(nèi)膽的變形和傾斜，不利于穩(wěn)定檢測，而噴水法的難點(diǎn)在于需要針對所用探頭設(shè)計非標(biāo)夾具，以實(shí)現(xiàn)探頭的固定和滿足耦合條件的水流的噴出。

4、因此，如何設(shè)計一套針對所用探頭的噴水法超聲相控陣探頭夾具結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)探頭的固定和滿足耦合條件的水流的噴出，降低檢測難度，提高檢測準(zhǔn)確率和穩(wěn)定性，成為了相關(guān)生產(chǎn)活動中必須解決的一個問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于噴水法超聲無損檢測系統(tǒng)的超聲相控陣探頭夾具。該夾具可以實(shí)現(xiàn)探頭的固定和滿足耦合條件的水流的噴出，同時確保噴射出的水流滿足超聲檢測需求，能夠使得檢測系統(tǒng)輸出高質(zhì)量的掃描檢測圖像，提高超聲檢測效率與檢測精度。

2、本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是：一種用于噴水法超聲無損檢測系統(tǒng)的超聲相控陣探頭夾具，包括：

3、外殼部分，所述外殼部分用于構(gòu)建單入口、單出口的內(nèi)部空間，實(shí)現(xiàn)便捷的入水管安裝和穩(wěn)定的水流定向噴出以滿足超聲探頭檢測的耦合需求；

4、探頭安裝座部分，所述探頭安裝座部分組裝連接在所述外殼部分的內(nèi)部，通過所述探頭安裝座部分用于對超聲相控陣探頭進(jìn)行精確定位安裝在所述外殼部分內(nèi)部，所述超聲相控陣探頭夾緊固定在所述探頭安裝座部分的內(nèi)部。

5、優(yōu)選地，所述外殼部分包括入水口上蓋、整流倉中蓋、螺栓螺母組合件和噴水口下蓋；

6、所述入水口上蓋、整流倉中蓋和噴水口下蓋通過所述螺栓螺母組合件進(jìn)行組裝連接；

7、為配合所述超聲相控陣探頭的安裝，在所述入水口上蓋、整流倉中蓋的一端共同組合開設(shè)有與超聲相控陣探頭相匹配對應(yīng)的卡槽，通過卡槽便于將所述超聲相控陣探頭的探頭部分固定安裝在外殼部分內(nèi)部，同時保證所述超聲相控陣探頭的外接部分和外界進(jìn)行有線連接。

8、需要指出的是，所述卡槽和所述超聲相控陣探頭的外接部分之間進(jìn)行密封處理。

9、優(yōu)選地，所述入水口上蓋、整流倉中蓋和噴水口下蓋自上而下組裝，且在接觸面通過過盈配合進(jìn)行定位，再使用所述螺栓螺母組合件將所述入水口上蓋、整流倉中蓋和噴水口下蓋進(jìn)行固定組裝；

10、通過過盈配合便于所述入水口上蓋與整流倉中蓋的接觸面之間、整流倉中蓋與噴水口下蓋之間進(jìn)行定位，便于所述螺栓螺母組合件進(jìn)行對孔后將三者進(jìn)行固定組裝連接。

11、優(yōu)選地，所述入水口上蓋、整流倉中蓋和噴水口下蓋自上而下組裝后，三者共同構(gòu)成單入口、單出口的內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間的橫向截面由圓形過渡至貼合超聲相控陣探頭相控陣生效區(qū)域形狀的矩形；

12、通過所述入水口上蓋、整流倉中蓋和噴水口下蓋與超聲相控陣探頭設(shè)置的內(nèi)部空間，可使得超聲相控陣探頭完全與水形成耦合，從而超聲相控陣探頭耦合連接在所述外殼部分內(nèi)部，便于超聲相控陣探頭的精確使用。

13、優(yōu)選地，所述入水口上蓋與整流倉中蓋的接觸面之間、整流倉中蓋與噴水口下蓋的接觸面之間均設(shè)置有對應(yīng)的互為凹凸結(jié)構(gòu)；在使用所述螺栓螺母組合件進(jìn)行固定組裝后，所述凹凸結(jié)構(gòu)相互之間咬合，能夠?qū)崿F(xiàn)正常工況下的密封防漏水效果。

14、優(yōu)選地，所述探頭安裝座部分包括過渡安裝平板、壓緊平板、組裝螺栓、承接螺栓；

15、所述超聲相控陣探頭放置在所述過渡安裝平板和壓緊平板之間，通過所述組裝螺栓使得所述過渡安裝平板和壓緊平板將超聲相控陣探頭進(jìn)行夾緊固定；

16、所述承接螺栓一端穿過所述外殼部分中的整流倉中蓋后，進(jìn)行螺紋連接在所述過渡安裝平板底部內(nèi)部；同時，所述承接螺栓還螺紋連接在整流倉中蓋底部內(nèi)部。

17、也即是，所述承接螺栓從整流倉中蓋的底部進(jìn)行貫穿螺紋連接，所述承接螺栓再與所述過渡安裝平板底部進(jìn)行螺紋連接，從而承接螺栓能夠?qū)⑦^渡安裝平板和整流倉中蓋的內(nèi)部之間進(jìn)行設(shè)置間隙。

18、需要指出的是，所述承接螺栓貫穿螺紋連接在整流倉中蓋的底部后，其還與整流倉中蓋的底部保持平齊。

19、優(yōu)選地，所述過渡安裝平板內(nèi)部開設(shè)有與所述超聲相控陣探頭外部輪廓相匹配的凹槽，通過所述凹槽使得所述超聲相控陣探頭定位貼合在所述過渡安裝平板中；

20、因?yàn)樗龀曄嗫仃囂筋^一體連接有外部輪廓，通過凹槽的設(shè)置，便于所述超聲相控陣探頭的定位和安裝。

21、優(yōu)選地，所述外殼部分和探頭安裝座部分在組裝狀態(tài)下，兩者組裝后的內(nèi)部空間中的結(jié)構(gòu)形成有水的流道，從入水口上蓋進(jìn)入的水會經(jīng)過布滿通孔的過渡安裝平板和壓緊平板，在正常工況下使得所述超聲相控陣探頭周向的水泡進(jìn)行消除；

22、由于所述超聲相控陣探頭夾持固定在過渡安裝平板和壓緊平板之間，而過渡安裝平板和壓緊平板又組裝連接在所述外殼部分中整流倉中蓋的內(nèi)部，為了避免所述超聲相控陣探頭周向產(chǎn)生水泡，通過通孔進(jìn)行引流，使得水充滿所述超聲相控陣探頭的周向空間。

23、優(yōu)選地，所述外殼部分和探頭安裝座部分在組裝狀態(tài)下，通過承接螺栓使得過渡安裝平板懸空在所述外殼部分中的整流倉中蓋的內(nèi)部上方，所述過渡安裝平板底部與整流倉中蓋內(nèi)部上方形成間隙；

24、從所述入水口上蓋進(jìn)入的水經(jīng)過布滿通孔的過渡安裝平板和壓緊平板后，水在過渡安裝平板與整流倉中蓋交界處的流向由向下改變?yōu)橄蛩椒较?，在正常工況下使得所述超聲相控陣探頭周圍空間的空氣進(jìn)行排除以及水流的完全覆蓋；

25、在通過整流倉中蓋和噴水口下蓋的配合設(shè)置，噴水口下蓋便于水的導(dǎo)流的排出，同時利于所述超聲相控陣探頭的使用。

26、優(yōu)選地，所述外殼部分的一側(cè)設(shè)置有探頭調(diào)距組件，所述探頭調(diào)距組件包括套管、u型插桿、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和伸縮桿；

27、所述套管固定安裝在所述外殼部分中噴水口下蓋的底部，所述u型插桿一端通過與其一體連接的彈簧按鈕進(jìn)行卡裝插接在所述套管的內(nèi)部；

28、所述伸縮桿一端通過法蘭盤組與所述u型插桿另一端進(jìn)行螺栓鎖緊連接，且其另一端通過法蘭盤組與所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行螺栓鎖緊連接。

29、優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括環(huán)體外殼、橋接桿、握柄、搖把、固定盤體、調(diào)節(jié)槽、連通槽、絲桿、活動塊、斜齒輪、驅(qū)動盤體、限位環(huán)體和齒環(huán)；

30、所述環(huán)體外殼的內(nèi)部一側(cè)固定安裝有固定盤體，所述固定盤體的內(nèi)部開設(shè)有貫通的調(diào)節(jié)槽和連通槽，所述調(diào)節(jié)槽開設(shè)在所述固定盤體的內(nèi)部中端，所述連通槽設(shè)置位于所述調(diào)節(jié)槽的一側(cè)；

31、所述調(diào)節(jié)槽的內(nèi)部滑動卡接有活動塊，所述活動塊與所述絲桿的中端保持螺紋連接；

32、所述連通槽的內(nèi)部設(shè)置有斜齒輪，所述斜齒輪與所述絲桿的一端保持固定連接；

33、同時所述絲桿的頂端和底端轉(zhuǎn)動連接在所述固定盤體的內(nèi)部，通過驅(qū)動斜齒輪使其帶動絲桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動，所述絲桿轉(zhuǎn)動時帶動活動塊在調(diào)節(jié)槽的內(nèi)部進(jìn)行上下滑動；

34、優(yōu)選地，所述活動塊的一側(cè)進(jìn)行固定設(shè)置橋接桿，所述橋接桿通過法蘭盤組與所述伸縮桿進(jìn)行螺栓鎖緊連接。

35、所述環(huán)體外殼的內(nèi)部另一側(cè)設(shè)置有驅(qū)動盤體，所述驅(qū)動盤體的外圈進(jìn)行固定套設(shè)限位環(huán)體，通過所述限位環(huán)體轉(zhuǎn)動連接在所述環(huán)體外殼的內(nèi)部，使得所述驅(qū)動盤體在所述環(huán)體外殼的內(nèi)部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)連接；

36、所述驅(qū)動盤體的一側(cè)進(jìn)行固定設(shè)置與所述斜齒輪進(jìn)行嚙合連接的齒環(huán)，另一側(cè)的邊緣部分固定設(shè)置有搖把，通過手持搖把可使得驅(qū)動盤體在所述環(huán)體外殼的內(nèi)部進(jìn)行轉(zhuǎn)動，從而齒環(huán)帶動斜齒輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

37、優(yōu)選地，所述環(huán)體外殼9的外壁兩側(cè)固定連接有握柄902，通過握柄902的設(shè)置，便于手持進(jìn)行使用。

38、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

39、該用于噴水法超聲無損檢測系統(tǒng)的超聲相控陣探頭夾具，可以實(shí)現(xiàn)探頭的固定和滿足耦合條件的水流的噴出，使得探頭相對待檢測ⅳ型儲氫瓶內(nèi)膽的位置固定，同時確保噴射出的水流滿足超聲檢測需求，能夠使得檢測系統(tǒng)輸出高質(zhì)量的掃描檢測圖像，提高超聲檢測效率與檢測精度，降低設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本。并且，再通過與探頭調(diào)距組件的配合設(shè)置，便于精細(xì)調(diào)節(jié)夾具和探頭位置，使得夾具和探頭準(zhǔn)確或精確的移動到測量位置。