本發(fā)明屬于超聲測厚領(lǐng)域，具體涉及鈦合金管材壁厚超聲測量探頭調(diào)節(jié)裝置，適用于不同管件壁厚的超聲測量。

背景技術(shù)：

鈦合金作為一種先進(jìn)的輕量化結(jié)構(gòu)材料，具有優(yōu)異的綜合性能，其密度小，比強(qiáng)度高，疲勞強(qiáng)度和抗裂紋擴(kuò)展能力好，抗蝕性能優(yōu)異，焊接性能良好等，因此在航空、航天、汽車、造船、能源等行業(yè)具有日益廣泛的應(yīng)用前景。

由于鈦合金管的研制和加工技術(shù)難度很大，加之鈦合金材料價(jià)格昂貴，使其在應(yīng)用方面受到限制，目前主要在工業(yè)耐腐蝕和船舶方面的應(yīng)用相對較廣，如海水裝置、核電、鹽堿行業(yè)以及艦船等。

我國國家標(biāo)準(zhǔn)中對不同外徑管材壁厚均勻度有嚴(yán)格要求，管材壁厚的允許偏差不超過其名義壁厚的±12.5％。而航空航天、核工業(yè)等領(lǐng)域?qū)懿谋诤窬鶆蚨纫蟾?，目前僅靠軋制工藝生產(chǎn)后的鈦合金管材很難達(dá)到管材壁厚均勻度要求。

因此，為了保證鈦合金管材壁厚的均勻，首先需要選擇合適的檢測方法實(shí)現(xiàn)對鈦合金管材壁厚的自動(dòng)檢測，準(zhǔn)確獲得管材壁厚分布狀況，再通過一定壁厚修正的加工方法，使得鈦合金管材壁厚均勻。

目前無縫管材壁厚測量的方法較多，產(chǎn)品生產(chǎn)階段不同，所采用的檢測手 段也各異。在常溫下進(jìn)行鈦合金管材壁厚的檢測，與其它檢測方式相比，超聲檢測具有靈敏度高、穿透力強(qiáng)等特點(diǎn)。

為保證超聲波能夠準(zhǔn)確檢測管件壁厚值，需要調(diào)整保證超聲波探頭與檢測管件之間處于檢測最佳位置，自動(dòng)檢測過程中探頭不會發(fā)生晃動(dòng)，且檢測裝置需要有一定的自適應(yīng)退讓能力，以抵消工件的變形，避免超聲探頭檢測位置偏移需要檢測點(diǎn)，造成測量不準(zhǔn)。常見的裝夾探頭裝置，僅有簡單的高度調(diào)節(jié)，很難保證探頭底面水平，無法處于檢測最佳位置。因此，根據(jù)探頭檢測原理需要設(shè)計(jì)更加方便的調(diào)節(jié)裝置，以便快速的調(diào)節(jié)探頭至合適位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鈦合金管材壁厚超聲測量的探頭調(diào)節(jié)裝置。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：一種鈦合金管材壁厚超聲測量的探頭調(diào)節(jié)裝置，包括檢測裝置外殼和探頭，其特征在于：在所述檢測裝置外殼內(nèi)設(shè)置第一連接件，該第一連接件套裝于支撐軸上，支撐軸的兩端與檢測裝置外殼連接，在所述第一連接件的一端固定第二連接件，該第二連接件的頂面與上下調(diào)節(jié)螺桿的底面貼靠，上下調(diào)節(jié)螺桿與檢測裝置外殼螺紋配合，在所述第一連接件的另一端安裝主要調(diào)整體外殼，主要調(diào)整體外殼中設(shè)有相互固定在一起的第三連接件和第四連接件，所述第三連接件與能夠原地旋轉(zhuǎn)的高度調(diào)節(jié)螺桿螺紋配合，高度調(diào)節(jié)螺桿垂直穿過主要調(diào)整體外殼頂部固定的支撐座；

在所述第四連接件中嵌裝探頭放置槽，探頭放置槽內(nèi)安裝探頭，在探頭的旁邊設(shè)置能夠原地轉(zhuǎn)動(dòng)的微調(diào)螺桿，所述微調(diào)螺桿的下端伸入第四連接件中，在微調(diào)螺桿的下端設(shè)置小齒輪，該小齒輪與探頭放置槽下端套裝的大齒輪嚙合； 在所述主要調(diào)整體外殼的左右兩側(cè)對稱設(shè)置左右調(diào)節(jié)螺桿，該左右調(diào)節(jié)螺桿與檢測裝置外殼螺紋配合，并且左右調(diào)節(jié)螺桿頂靠在主要調(diào)整體外殼的對應(yīng)側(cè)面上。

采用以上技術(shù)方案，轉(zhuǎn)動(dòng)上下調(diào)節(jié)螺桿，上下調(diào)節(jié)螺桿壓迫第二連接件，使第一連接件及主要調(diào)整體外殼繞支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，間接帶動(dòng)探頭傾角變化；左右調(diào)節(jié)螺桿與檢測裝置外殼連接，兩左右調(diào)節(jié)螺桿一起扭動(dòng)，可帶動(dòng)主要調(diào)整體外殼旋轉(zhuǎn)并起固定作用；通過上下調(diào)節(jié)螺桿、左右調(diào)節(jié)螺桿來控制主要調(diào)整體外殼，使得其于XY平面保持水平，即使探頭底平面水平，同時(shí)可彌補(bǔ)整套檢測裝置的零件的制造精度誤差和裝配誤差問題。高度調(diào)節(jié)螺桿由支撐座支承，并與第三連接件形成絲桿副，原地扭動(dòng)高度調(diào)節(jié)螺桿，能夠帶動(dòng)第三連接件和第四連接件垂直上下移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)探頭上下移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)探頭與管件距離，使檢測管件位于探頭聚焦范圍內(nèi)。扭動(dòng)微調(diào)螺桿，使其下端的小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪通過大齒輪帶動(dòng)探頭放置槽，使探頭放置槽小范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，微調(diào)使得線聚焦探頭的聚焦線與管件軸線平行；若探頭為點(diǎn)聚焦或水平平探頭，則不需要微調(diào)旋鈕。

由此可見，本發(fā)明能夠在水平方向、豎直方向和圓周方向調(diào)節(jié)探頭位置，使得探頭處于最佳位置，不僅操作簡單、方便、快捷，適用范圍廣，而且能夠確保測量的精度。

在所述檢測裝置外殼內(nèi)腔的前后兩端均設(shè)置有導(dǎo)向輪，該導(dǎo)向輪的下緣低于檢測裝置外殼的底面，所述導(dǎo)向輪套裝于輪軸上，輪軸的兩端與檢測裝置外殼連接。兩個(gè)導(dǎo)向輪能夠保證檢測裝置在管件上平穩(wěn)運(yùn)行，當(dāng)軋制管件直線度低時(shí)，導(dǎo)向輪通過自身退讓自適應(yīng)能力，以抵消工件的變形，避免探頭檢測位 置偏移需要檢測點(diǎn)而造成測量不準(zhǔn)。

在所述探頭放置槽上端的槽壁上開設(shè)有缺口，該缺口中嵌裝與之相適配的緊固件，所述緊固件的旁邊設(shè)置固定螺桿，該固定螺桿與探頭放置槽螺紋配合，且固定螺桿的下端為上大下小的錐頭，該錐頭與所述緊固件抵接。以上結(jié)構(gòu)通過扭動(dòng)固定螺桿，能夠推動(dòng)緊固件朝著探頭運(yùn)動(dòng)，使緊固件頂緊探頭，以實(shí)現(xiàn)探頭在探頭放置槽內(nèi)固定，防止其發(fā)生晃動(dòng)。

為了簡化結(jié)構(gòu)，方便加工制作及裝配，所述緊固件由圓弧塊和方塊組成，方塊的一端與圓弧塊外弧面的中部連為一體，方塊的另一端為弧形。

本發(fā)明的有益效果是：

1、可通過更換導(dǎo)向輪大小和探頭類型，檢測不同直徑鈦合金管材，且適用于其它金屬管材的檢測，適用范圍廣。

2、具有一定的自適應(yīng)退讓能力，以抵消工件的變形，避免超聲探頭檢測位置偏移需要檢測點(diǎn)而造成測量不準(zhǔn)。

3、結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，易于裝配，成本低；具有上下左右調(diào)節(jié)螺桿，高度調(diào)節(jié)螺桿，微調(diào)螺桿和固定螺桿，能夠?qū)崿F(xiàn)探頭位置各個(gè)方向的調(diào)節(jié)，使得探頭快速處于最佳位置，確保了測量精度，且調(diào)節(jié)操作簡單、便捷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1俯視方向的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為固定螺桿和緊固件的配合示意圖。

圖4為圖3的俯視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖1、圖2所示，檢測裝置外殼1優(yōu)選為下端敞口的盒狀結(jié)構(gòu)，在檢測裝置外殼1內(nèi)腔的前后兩端均設(shè)置有導(dǎo)向輪3，該導(dǎo)向輪3優(yōu)選為尼龍材料的滾輪，導(dǎo)向輪3的下緣低于檢測裝置外殼1的底面。導(dǎo)向輪3套裝于輪軸2上，輪軸2的兩端與檢測裝置外殼1連接，并由開口銷固定，導(dǎo)向輪3能相對輪軸2轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖1、圖2所示，在檢測裝置外殼1內(nèi)設(shè)置第一連接件4，該第一連接件4位于兩個(gè)導(dǎo)向輪3之間。第一連接件4優(yōu)選為方框結(jié)構(gòu)，并套裝于支撐軸5上，第一連接件4能相對于支撐軸5轉(zhuǎn)動(dòng)。支撐軸5平行于輪軸2，支撐軸5的兩端與檢測裝置外殼1連接。

如圖1、圖2所示，在第一連接件4的一端固定安裝第二連接件12，該第二連接件12的頂面與上下調(diào)節(jié)螺桿13的底面貼靠，上下調(diào)節(jié)螺桿13沿豎直方向穿設(shè)，上下調(diào)節(jié)螺桿13與檢測裝置外殼1螺紋配合。在第一連接件4的另一端安裝主要調(diào)整體外殼6，主要調(diào)整體外殼6優(yōu)選為框型，該主要調(diào)整體外殼6通過端部一體形成的定位柱插入第一連接件4中，使主要調(diào)整體外殼6與第一連接件4相固定。在主要調(diào)整體外殼6的左右兩側(cè)對稱設(shè)置左右調(diào)節(jié)螺桿9，這兩個(gè)左右調(diào)節(jié)螺桿9位于同一水平直線上，該左右調(diào)節(jié)螺桿9與檢測裝置外殼1螺紋配合，并且左右調(diào)節(jié)螺桿9頂靠在主要調(diào)整體外殼6的對應(yīng)側(cè)面上。

如圖1、圖2所示，在主要調(diào)整體外殼6中設(shè)有相互固定在一起的第三連接件7和第四連接件8，第三連接件7與能夠原地旋轉(zhuǎn)的高度調(diào)節(jié)螺桿15螺紋配合，高度調(diào)節(jié)螺桿15沿豎直方向穿設(shè)，該高度調(diào)節(jié)螺桿15垂直穿過主要調(diào)整體外殼6頂部固定的支撐座14，高度調(diào)節(jié)螺桿15的底端與外殼6內(nèi)的臺階面貼合，高度調(diào)節(jié)螺桿15向下由外殼6內(nèi)的臺階面限位，在高度調(diào)節(jié)螺桿15上部 的桿身上設(shè)置第一墊片16，該第一墊片16與檢測裝置外殼1的內(nèi)頂壁配合，高度調(diào)節(jié)螺桿15向上由第一墊片16限位。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，在第四連接件8中嵌裝探頭放置槽21，探頭放置槽21與第四連接件8間隙配合，該探頭放置槽21內(nèi)安裝探頭19。在探頭放置槽21上端的槽壁上開設(shè)有圓弧形的缺口，該缺口中嵌裝與之相適配的緊固件18，緊固件18由圓弧塊和方塊組成，方塊的一端與圓弧塊外弧面的中部連為一體，方塊的另一端為弧形。在緊固件18的旁邊設(shè)置固定螺桿17，該固定螺桿17沿豎直方向穿設(shè)，并與探頭放置槽21螺紋配合，且固定螺桿17的下端為上大下小的錐頭，該錐頭的錐面與緊固件18方塊的弧形面抵接。

如圖1、圖2所示，在探頭19的旁邊設(shè)置能夠原地轉(zhuǎn)動(dòng)的微調(diào)螺桿20，微調(diào)螺桿20沿豎直方向穿設(shè)，微調(diào)螺桿20的下端伸入第四連接件8中，在微調(diào)螺桿20的下端焊接小齒輪11，該小齒輪11與探頭放置槽21下端套裝的大齒輪10嚙合。在微調(diào)螺桿20的桿身上焊接第二墊片22，微調(diào)螺桿20向下由第二墊片22限位。

本發(fā)明的工作原理如下：

如圖1所示，定義前后方向?yàn)閄軸方向，左右方向?yàn)閅軸方向，豎直方向?yàn)閆軸方向。

扭動(dòng)固定螺桿17，能夠推動(dòng)緊固件18朝著探頭19運(yùn)動(dòng)，使緊固件18頂緊探頭19，以實(shí)現(xiàn)探頭19在探頭放置槽21內(nèi)固定，防止其發(fā)生晃動(dòng)。

轉(zhuǎn)動(dòng)上下調(diào)節(jié)螺桿13，上下調(diào)節(jié)螺桿13壓迫第二連接件12，使第一連接件4及主要調(diào)整體外殼6繞支撐軸5轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，間接帶動(dòng)探頭19傾角變化；兩左右調(diào)節(jié)螺桿9一起扭動(dòng)，可帶動(dòng)主要調(diào)整體外殼6旋轉(zhuǎn)并起固定作用；通 過上下調(diào)節(jié)螺桿13、左右調(diào)節(jié)螺桿9來控制主要調(diào)整體外殼6，使得其于XY平面保持水平，即使探頭19底平面水平，同時(shí)可彌補(bǔ)整套檢測裝置的零件的制造精度誤差和裝配誤差問題。

高度調(diào)節(jié)螺桿15與第三連接件7形成絲桿副，原地扭動(dòng)高度調(diào)節(jié)螺桿15，能夠帶動(dòng)第三連接件7和第四連接件8垂直上下移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)探頭19上下移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)探頭19與管件距離，使檢測管件位于探頭聚焦范圍內(nèi)。

扭動(dòng)微調(diào)螺桿20，使其下端的小齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪11通過大齒輪10帶動(dòng)探頭放置槽21，使探頭放置槽21小范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，微調(diào)使得線聚焦探頭的聚焦線與管件軸線平行；若探頭為點(diǎn)聚焦或水平平探頭，則不需要微調(diào)旋鈕。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。