本實(shí)用新型涉及缺陷檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于非金屬材料缺陷檢測(cè)的超聲波探頭。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的非金屬材料(例如，混凝土)超聲波無損檢測(cè)領(lǐng)域，主要是利用平面超聲波探頭(換能器)從待檢測(cè)結(jié)構(gòu)的外表面對(duì)其內(nèi)部的密實(shí)度情況進(jìn)行檢測(cè)。此類檢測(cè)方法對(duì)待檢測(cè)構(gòu)件自身的結(jié)構(gòu)和體積等方面有一定的要求，例如，由于超聲波的聲場(chǎng)強(qiáng)度隨傳播距離的增加會(huì)逐漸衰減，因此超聲波檢測(cè)具有一定的有效測(cè)試距離范圍要求。因此，對(duì)于大體積的非金屬材料(例如，混凝土)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的檢測(cè)，難以應(yīng)用平面超聲波探頭(換能器)從結(jié)構(gòu)的外表面對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行缺陷檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種用于非金屬材料缺陷檢測(cè)的超聲波探頭，從而可以使用上述超聲波探頭對(duì)非金屬材料結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷進(jìn)行無損檢測(cè)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種用于非金屬材料缺陷檢測(cè)的超聲波探頭，包括：外殼、壓電陶瓷片和金屬片；

所述外殼包括頂蓋和底殼；所述底殼的一側(cè)設(shè)置有出線孔；

所述壓電陶瓷片設(shè)置在頂蓋和底殼之間；

所述壓電陶瓷片的上表面與頂蓋內(nèi)壁之間、下表面與底殼內(nèi)壁之間均為經(jīng)過鍍銀以及極化處理后形成的電極；

所述壓電陶瓷片的上、下表面均設(shè)置有金屬片；

所述金屬片上均設(shè)置有導(dǎo)線；

所述導(dǎo)線從所述出線孔中引出。

較佳的，所述外殼的材料為經(jīng)過絕緣處理后的材料。

較佳的，所述外殼的材料為經(jīng)過陽極氧化方法處理后的金屬材料。

較佳的，所述金屬材料為鋁。

較佳的，所述圓形壓電陶瓷片為薄片式壓電陶瓷片或圓環(huán)形薄片式壓電陶瓷片。

較佳的，所述壓電陶瓷片與頂蓋和底殼通過粘接或螺絲連接或粘接與螺絲連接相組合的方式進(jìn)行連接；

所述壓電陶瓷片與金屬片通過粘接或螺絲連接或粘接與螺絲連接相組合的方式進(jìn)行連接。

較佳的，所述導(dǎo)線焊接在所述金屬片上。

較佳的，所述金屬片為導(dǎo)電性能良好的金屬材料。

較佳的，所述導(dǎo)電性能良好的金屬材料為銅。

由上述技術(shù)方案可見，在本實(shí)用新型的用于非金屬材料缺陷檢測(cè)的超聲波探頭中，由于使用了薄片式的壓電陶瓷片，因此使得超聲波探頭的體積小巧，安裝方便，可以很方便地將上述超聲波探頭設(shè)置在待檢測(cè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，使得可以使用上述超聲波探頭在待檢測(cè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)，因此可以對(duì)非金屬材料結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷進(jìn)行無損檢測(cè)。另外，由于上述超聲波探頭的體積很小，因此布置方式可以很靈活，可以組成探頭陣列，因此可以在非金屬材料結(jié)構(gòu)內(nèi)部，尤其是大體積的混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行無損的缺陷檢測(cè)，從而可以對(duì)外表面檢測(cè)方法無法達(dá)到的區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，使得缺陷檢測(cè)無死角。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中的用于非金屬材料缺陷檢測(cè)的超聲波探頭的剖面示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中的底殼的俯視圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中的用于非金屬材料缺陷檢測(cè)的超聲波探頭的剖面示意圖，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中的底殼的俯視圖。如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中的用于非金屬材料缺陷檢測(cè)的超聲波探頭包括：外殼11、壓電陶瓷片12和金屬片13；

所述外殼11包括頂蓋21和底殼22；所述底殼22的一側(cè)設(shè)置有出線孔23；

所述壓電陶瓷片12設(shè)置在頂蓋21和底殼22之間；

所述壓電陶瓷片12的上、下表面均為經(jīng)過鍍銀以及極化處理后形成的電極；

所述壓電陶瓷片12的上表面與頂蓋內(nèi)壁之間、下表面與底殼內(nèi)壁之間均設(shè)置有金屬片13；

所述金屬片13上均設(shè)置有導(dǎo)線(圖中未示出)；

所述導(dǎo)線從所述出線孔23中引出。

在實(shí)際應(yīng)用中，較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述壓電陶瓷片12為圓形或圓環(huán)形壓電陶瓷片。

較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述外殼的材料可以是經(jīng)過絕緣處理后的材料，從而可以防止壓電陶瓷片在工作時(shí)發(fā)生短路。

例如，所述外殼可以先使用鋁、不銹鋼等金屬材料制成，然后再對(duì)該外殼進(jìn)行絕緣處理。譬如，如果所述外殼是先使用鋁制成的，則可以對(duì)外殼的鋁材料進(jìn)行陽極氧化方法，從而完成絕緣處理。因此，所述外殼的材料可以是經(jīng)過陽極氧化方法處理后的金屬材料，例如，鋁材料。

另外，較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述壓電陶瓷片為圓形薄片式壓電陶瓷片或圓環(huán)形薄片式壓電陶瓷片。

另外，較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述壓電陶瓷片與頂蓋和底殼通過粘接或螺絲連接或粘接與螺絲連接相組合的方式進(jìn)行連接；所述壓電陶瓷片與金屬片通過粘接或螺絲連接或粘接與螺絲連接相組合的方式進(jìn)行連接。

另外，較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述導(dǎo)線可以是焊接在所述金屬片上，從而可以通過上述金屬片將壓電陶瓷片的兩極引出。

另外，較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述金屬片可以是導(dǎo)電性能良好的金屬材料；例如，銅片。

基于具有上述結(jié)構(gòu)的超聲波探頭，由于壓電陶瓷片可以輸出超聲波，因此只需將該超聲波探頭在建造過程(例如，混凝土結(jié)構(gòu)的澆注過程)中設(shè)置到待檢測(cè)結(jié)構(gòu)中，即可從該待檢測(cè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部形成以該超聲波探頭為中心，向探頭厚度方向(軸向)發(fā)射的超聲波，從而能夠?qū)Υ龣z測(cè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部進(jìn)行無損的缺陷檢測(cè)。

在使用上述超聲波探頭時(shí)，可以在待檢測(cè)結(jié)構(gòu)建造過程(例如，混凝土結(jié)構(gòu)的澆注過程)中，將上述超聲波探頭安裝在待檢測(cè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。安裝的方式可以有很多中，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況的需要選擇不同的安裝方式。例如，可以通過鐵絲等綁定物將超聲波探頭固定在待檢測(cè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部(譬如，通過鐵絲將超聲波探頭固定在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部遠(yuǎn)離鋼筋等預(yù)埋件的空間內(nèi))，并將導(dǎo)線從待檢測(cè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部引出。

在安裝上述超聲波探頭時(shí)，需要保證該超聲波探頭在安裝之后不會(huì)再發(fā)生任何移動(dòng)。如果待檢測(cè)結(jié)構(gòu)為混凝土結(jié)構(gòu)，則還需要保證超聲波探頭外表面的周圍區(qū)域內(nèi)不會(huì)因?yàn)槌暡ㄌ筋^的安裝、固定而產(chǎn)生任何混凝土澆筑的不密實(shí)。另外，還需要注意對(duì)于導(dǎo)線的保護(hù)。

另外，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況的需要，在待檢測(cè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部安裝一個(gè)或多個(gè)超聲波探頭。當(dāng)安裝多個(gè)超聲波探頭時(shí)，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)際需要來對(duì)多個(gè)超聲波探頭進(jìn)行排列，因而可以在一定距離范圍內(nèi)，在空間上以立體的位置進(jìn)行排布，形成探頭陣列。

在安裝好上述超聲波探頭，需要使用上述超聲波探頭進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可將各個(gè)超聲波探頭的導(dǎo)線連接至設(shè)置在外部的超聲波檢測(cè)設(shè)備，通過測(cè)得的超聲波參數(shù)及設(shè)備顯示的波形來判斷結(jié)構(gòu)內(nèi)部的密實(shí)性，進(jìn)行無損的缺陷檢測(cè)。

綜上所述，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，由于在上述超聲波探頭中使用了薄片式的壓電陶瓷片，因此使得超聲波探頭的體積小巧，安裝方便，可以很方便地將上述超聲波探頭設(shè)置在待檢測(cè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，使得可以使用上述超聲波探頭在待檢測(cè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)，因此可以對(duì)非金屬材料結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷進(jìn)行無損檢測(cè)。另外，由于上述超聲波探頭的體積很小，因此布置方式可以很靈活，可以組成探頭陣列，因此可以在非金屬材料結(jié)構(gòu)內(nèi)部，尤其是大體積的混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行無損的缺陷檢測(cè)，從而可以對(duì)外表面檢測(cè)方法無法達(dá)到的區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，使得缺陷檢測(cè)無死角。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型保護(hù)的范圍之內(nèi)。