超聲混凝土檢測探頭制造技術

本實用新型專利技術涉及一種超聲混凝土檢測探頭，由大功率信號發射探頭和大功率信號接收探頭組成，大功率信號發射探頭和大功率信號接收探頭的有效面積采用2:1或大于2:1的比例，大功率信號發射探頭連接有單通道通信電纜，大功率信號接收探頭連接有28芯多通道通信電纜。本實用新型專利技術具有可以做出實時內部圖像、監測結果直接明了的優點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種超聲混凝土檢測探頭，適用B型超聲混凝土檢測探頭，用于基礎建設混凝土施工，橋梁澆注施工等的質量檢測，以及現有橋梁、大壩、大樓等混凝土質量的定期檢測。
技術介紹
目前，混凝土施工以及現有橋梁，高架，大壩等等混凝土建筑和混凝土施工質量的超聲檢測，使用的是A型超聲探頭的穿透法或回波法檢測，不能做出實時內部圖像，檢測結果比較模糊，這種檢測方法不直觀，檢測數據誤差大，檢測時操作比較麻煩，對操作人員技能要求很高。
技術實現思路
本技術的目的是為了克服以上的不足，提供一種可以做出實時內部圖像、監測結果直接明了的超聲混凝土檢測探頭。本技術的目的通過以下技術方案來實現:一種超聲混凝土檢測探頭，所述檢測探頭由大功率信號發射探頭和大功率信號接收探頭組成，大功率信號發射探頭和大功率信號接收探頭的有效面積采用2:1或大于2:1的比例，大功率信號發射探頭連接有單通道通信電纜，大功率信號接收探頭連接有28芯多通道通信電纜。本技術的進一步改進在于:大功率信號發射探頭從前至后依次為第一匹配層、發射層和第一吸聲層，發射層橫向切割成Imm間距的多個陣列，每個陣列的正負電極并聯。本技術的進一步改進在于:大功率信號接收探頭從前至后依次為第二匹配層、換能器層和第二吸聲層，換能器層橫向切割成1_間距的多個陣元，每個陣元分別引出信號芯線，每個陣元的地線并聯。本技術的進一步改進在于:發射層由64-128個所述陣列組成。本技術的進一步改進在于:換能器層由64-128個陣元組成。本技術與現有技術相比具有以下優點:1、操作簡單，只需加上耦合劑，放在被檢測部位，即可出即時圖像；2、減少檢測所需時間，不需要前后期的準備工作；3、檢測結果用圖像直接顯示，所反映的混凝土內部結構和缺陷，能用實際圖像顯示，比之前的設備提供的推論性的判斷，有更充分的依據。附圖說明:圖1為本技術的結構示意圖；圖中標號:1_大功率信號發射探頭、2-大功率信號接收探頭、3-單通道通信電纜、4-28芯多通道通信電纜、5-第一匹配層、6-發射層、7-第一吸聲層、8-第二匹配層、9-換能器層、10-第二吸聲層、11-陣元。具體實施方式:為了加深對本技術的理解，下面將結合實施例和附圖對本技術作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本技術，并不構成對本技術保護范圍的限定。如圖1示出了本技術超聲混凝土檢測探頭的一種實施方式，所述檢測探頭由大功率信號發射探頭I和大功率信號接收探頭2組成，大功率信號發射探頭I和大功率信號接收探頭2的有效面積采用2:1或大于2:1的比例，大功率信號發射探頭I連接有單通道通信電纜3，大功率信號接收探頭2連接有28芯多通道通信電纜4。大功率信號發射探頭I從前至后依次為第一匹配層5、發射層6和第一吸聲層7,發射層6橫向切割成Imm間距的多個陣列，每個所述陣列的正負電極并聯。大功率信號接收探頭2從前至后依次為第二匹配層8、換能器層9和第二吸聲層10，換能器層9橫向切割成1_間距的多個陣元11，每個陣元11分別引出信號芯線，每個陣元11的地線并聯。第一匹配層5和第二匹配層8均采用鋁合金材料，鋁合金的聲阻抗為15X106Kg/ (m2*s)。發射層6采用壓電陶瓷，發射層6由64-128個陣列組成。換能器層9采用壓電陶瓷，換能器層9由64-128個陣元11組成。第一吸聲層7和第二吸聲層10均為吸聲環氧樹脂。大功率信號發射探 頭最外層的接觸部分使用厚度為設定頻率四分之一波長的鋁合金材料制作，采用招合金材料作為匹配層，招合金的聲阻抗為15X IO6Kg/ Cm2 s)左右，介于壓電陶瓷和混凝土之間，而且鋁合金還可以當做探頭與混凝土接觸時的保護層；發射層使用PZT壓電陶瓷，采用橫向切割Imm間距的陣列，一般采用64-128陣元的比例，發射層作為傳感器部分，將所有陣列的正負電極并聯，使之成為多陣元并聯后的單基元發射探頭，這樣，切割成陣元排列后的探頭發射效率和發射帶寬將成倍增加；發射層的后部使用吸聲環氧樹脂加大量填料，作為超聲換能器后部吸收多余聲能，增大探頭帶寬，并作支撐固定作用。大功率信號接收探頭最外層的接觸部分使用厚度為設定頻率四分之一波長的鋁合金材料制作，采用鋁合金材料作為匹配層，鋁合金的聲阻抗為15X106Kg/ Cm2 s)左右，介于壓電陶瓷和混凝土之間，而且鋁合金還可以當做探頭與混凝土接觸時的保護層；換能器層使用PZT壓電陶瓷，壓電陶瓷橫向切割成64-128個陣元，每個陣元分別引出信號芯線，每個陣元的地線并聯，64-128個陣元的線陣探頭或相控陣探頭，材料采用高介電常數的壓電陶瓷，以便切割成陣列后有較低的阻抗，可以更好的接收回波信號，每一路都作為一個信號接收基元，各陣元信號輸出后，信號處理成像可采用多波束或相控陣技術；換能器層的后部使用吸聲環氧樹脂加大量填料，作為超聲換能器后部吸收多余聲能，增大探頭帶寬，并作支撐固定作用。本技術有大功率信號發射探頭和大功率信號接收探頭兩個各負責信號發、收的超聲陣列探頭組成。大功率信號發射探頭負責超聲脈沖信號發射，大功率信號接收探頭負責回波信號接收。由于混凝土對超聲信號的衰減作用很大，所以發射信號必須加高電壓，加大功率。發射探頭發射信號采用的是200-500KHZ之間的特定頻率的單脈沖信號，為了能接收到超聲信號在混凝土中各介質的發射，發射單脈沖信號的脈沖功率大于2千瓦。因為需要大功率的發射，整體探頭涉及成收發分離的形式，收發探頭的有效面積采用2:1或大于2:1的比例，這樣，即保證有足夠的信號發射面積，也加大接收陣元的面積，減小接收陣元的阻抗，利于信號接收。大功率信號發射探頭和大功率信號接收探頭可以不在一個平面，可以制作有一定的內夾角，以達到聚焦效果。本技術的外部可以安裝鋁合金或有金屬鍍膜的塑料外殼，起到保護探頭，方便使用及干擾屏蔽的作用。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超聲混凝土檢測探頭，其特征在于：所述檢測探頭由大功率信號發射探頭（1）和大功率信號接收探頭（2）組成，所述大功率信號發射探頭（1）和所述大功率信號接收探頭（2）的有效面積采用2:1或大于2:1的比例，所述大功率信號發射探頭（1）連接有單通道通信電纜（3），所述大功率信號接收探頭（2）連接有28芯多通道通信電纜（4）。

【技術特征摘要】
1.一種超聲混凝土檢測探頭，其特征在于:所述檢測探頭由大功率信號發射探頭(I)和大功率信號接收探頭(2)組成，所述大功率信號發射探頭(I)和所述大功率信號接收探頭(2)的有效面積采用2:1或大于2:1的比例，所述大功率信號發射探頭(I)連接有單通道通信電纜(3 )，所述大功率信號接收探頭(2 )連接有28芯多通道通信電纜(4 )。2.根據權利要求1所述超聲混凝土檢測探頭，其特征在于:所述大功率信號發射探頭(1)從前至后依次為第一匹配層(5)、發射層(6)和第一吸聲層(7)，所述發射層(6)橫向切割成Imm間距的多個...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馮沁毅，
申請(專利權)人：無錫市蘭輝超聲電子設備廠，
類型：新型
國別省市：江蘇;32