專利名稱：超聲波檢測作業機器人的半密閉耦合液盒的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種耦合液盒，尤其涉及一種用于超聲波檢測作業機器人的半密閉耦合液盒。
背景技術：
傳統的超聲波浸液檢測通常要求超聲波檢測控頭具有X·Y·Z及α(縱斜偏角)·β(橫斜偏角)的自由度運動，置于靜止浸液槽中的被測工件(棒材、管材、板材、型材)通常要求作ω轉動或平移，龐大的浸液槽中的浸液通常要求加溫至60℃左右，要將大型工件在浸液中安裝固定并可以旋轉或移動，這并非易事，要將十幾至幾十立方米的浸液加溫至60℃左右也不是一件易事，要耗費許多的時間和能源，但如果被測物體置于耦合液外則很難保證耦合液均勻涂抹于楔塊與被檢測管道之間，并保證耦合液層的尺寸小于設定的值，這樣極易造成穿過其中的超聲波改變聲學特性，從而影響檢測結果，同時，現有的耦合液盒很難根據需要改變超聲波的入射角。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種在檢測時，不需將被測物體置于其內，且只需少量的加溫浸液就可實現檢測的耦合液盒。
為了解決上述技術問題，關鍵在于進液量要始終大于漏液量，并保證楔塊與被檢測管道之間的耦合液層的尺寸小于設定的值，即要求在各種運動姿態下都要盡量減少漏液，減少漏液的關鍵又建立在各個方位上都要把液盒壓到管壁表面上，這樣，本發明提供一種超聲波檢測作業機器人的半密閉耦合液盒，包括盒體，所述的盒體底面與被測管道表面形狀相配合，在盒體的底面卡入設置若干可前后左右轉動的萬向鋼球，使盒體的底面與被檢測管道之間形成一定的間隙，盒體的底面部分中空，在中空部分的四周設有一圈突出的橡膠環，所述橡膠環的突起高度為盒體底面與被檢測管道之間的間隙。
由于楔塊與被檢測管道之間的耦合液層的尺寸小于設定的值，從而使穿過其中的超聲波不會將它當作一層獨立的介質而改變聲學特性，使超聲波順利入射進被測管壁內部，同時該耦合液盒還能根據需要改變超聲波的入射角。
圖1是耦合液盒的沿檢測管道徑向的剖視圖。
圖2是耦合液盒的沿檢測管道軸向的剖視圖。
具體實施例方式
如圖1、2所示其包括盒體1、設于盒體1上端的進出液口2、設于盒體1底面的橡膠環3及萬向鋼球4。所述的盒體1下端的形狀成一定的弧度以配合被測管道表面形狀，在被檢測管道徑向方向上設置有三個萬向鋼球4，萬向鋼球卡入連接于盒體并確保盒體的下端弧面與被檢測管道之間有一定的間隙，該間隙的尺寸≤(1/4)λ，其中λ為入射超聲波的波長，在本實施例中間隙的尺寸≤0.4mm，所述的萬向鋼球使盒體在被檢測管道上既可垂直爬行滾動、又能水平左右平移。所述的盒體的底部中空，在盒體1內可置入有機玻璃楔塊5及探頭6，先將探頭用“騎馬架”緊固在有機玻璃楔塊上，然后再用耦合液盒兩側伸縮的鏍絲頂板將其夾緊，有機玻璃楔塊5剛好置于盒體的中空部位，并使其底面與盒體的底面保持平齊，所述橡膠環3突起設于盒體1的底面，并環繞設于有機玻璃楔塊5與萬向鋼球之間，所述橡膠環3的突起高度為盒體底面與被檢測管道之間的間隙，這樣耦合液從進出液口2注入盒體1內，橡膠環3可半密封住耦合液，該橡膠環3要有彈性且耐磨，為了保證其進液量始終大于漏液量，如漏液量大時則可加大進液量，所述的橡膠環3還可事先吸足耦合液并在盒體移動時將耦合液均勻地涂于被測管道壁表面。由于上述楔塊下弧面與被測管道壁表面的間隙保證了耦合液層的尺寸≤(1/4)λ，這樣穿過其中的超聲波不會將它當作一層獨立的介質而改變聲學特性。所述有機玻璃楔塊的側面刻有防超聲波反射的條紋，所述有機玻璃楔塊的下方耦合面磨成有一定弧度(該弧度相當于被測管道的園弧表面)以便與被測管壁很好地擬合，由于有機玻璃楔塊與管壁之間有耦合液從而使有機玻璃楔塊的下耦合面不作磨擦面，因此使用壽命長。所述有機玻璃楔塊的上表面為平面并與探頭的下表面相擬合，這樣可通過更換不同入射角的有機玻璃楔塊，而實現超聲波入射角的調整，調整范圍為17°-40°。當然，還可以不用有機玻璃楔塊，因該探頭與盒體間的接觸磨擦力大，所以可以任意角度固定于盒體中，此時可僅用盒體內自身的耦合液形成“液體楔塊”，從而進行檢測。同時在保持盒體結構不變的情況下，還可以在耦合液充滿盒內的前提下讓耦合液直接射向被測物體表面，通過流動的浸液柱同樣可以傳導超聲波進行檢測。
權利要求
1.一種超聲波檢測作業機器人的半密閉耦合液盒，包括盒體(1)，所述的盒體(1)底面與被測管道表面形狀相配合，其特征在于，在盒體(1)的底面卡入設置若干可前后左右轉動的萬向鋼球(4)，使盒體(1)的底面與被檢測管道之間形成一定的間隙，所述盒體(1)的底面部分中空，在中空部分的四周設有一圈突出的橡膠環(3)，所述橡膠環(3)的突起高度為盒體底面與被檢測管道之間的間隙。
2.根據權利要求1所述的超聲波檢測作業機器人的半密閉耦合液盒，其特征在于，所述的橡膠環(3)環繞設于有機玻璃楔塊(5)與萬向鋼球(4)之間。
3.根據權利要求2所述的超聲波檢測作業機器人的半密閉耦合液盒，其特征在于，在被檢測管道徑向方向上設置有三個萬向鋼球(4)。
4.根據權利要求1所述的超聲波檢測作業機器人的半密閉耦合液盒，其特征在于，所述的間隙的尺寸≤(1/4)λ，其中λ為入射超聲波的波長。
全文摘要
一種超聲波檢測作業機器人的半密閉耦合液盒，包括盒體(1)，所述的盒體(1)底面與被測管道表面形狀相配合，其特征在于，在盒體(1)的底面卡入設置若干可前后左右轉動的萬向鋼球(4)，使盒體(1)的底面與被檢測管道之間形成一定的間隙，所述盒體(1)的底面部分中空，在中空部分的四周設有一圈突出的橡膠環(3)，所述橡膠環(3)的突起高度為盒體底面與被檢測管道之間的間隙。由于楔塊與被檢測管道之間的耦合液層的尺寸小于設定的值，從而使穿過其中的超聲波不會將它當作一層獨立的介質而改變聲學特性，使超聲波順利入射進被測管壁內部，同時該耦合液盒還能根據需要改變超聲波的入射角。
文檔編號G01N29/28GK1521504SQ0311522
公開日2004年8月18日 申請日期2003年1月28日 優先權日2003年1月28日
發明者熊明光 申請人:上海市計算技術研究所, 上海市計 技術研究所