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一种超声波测厚装置及测厚方法与流程

泰然健康网
2025-08-12 10:50

本发明涉及超声波测厚技术领域，特别涉及一种超声波测厚装置及测厚方法。

背景技术：

超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。在测量时，需要将探头垂直于待测物体的表面，在检测管道时，由于管壁不是平面，超声波测厚探头在检测时容易与管壁倾斜，造成测量不准确。

技术实现要素：

针对上述现有技术，本发明在于提供一种超声波测厚装置及测厚方法，便于探头垂直管壁的，提高测量精度。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种超声波测厚装置，包括超声波测厚主机、超声波测厚探头、中间杆、相互垂直设置的第一支撑臂组和第二支撑臂组，所述第一支撑臂组转动安装在中间杆的上部，所述第二支撑臂组转动安装在中间杆的下部，所述第一支撑臂组和第二支撑臂组均由两个长度相同的支撑臂构成，所述支撑臂和中间杆转动连接，所述支撑臂的顶端分别设有一个齿轮，所述第一支撑臂组的两个支撑臂的所述齿轮相互啮合，且所述第一支撑臂组的两个支撑臂和中间杆的夹角一致，所述第二支撑臂组的两个支撑臂的所述齿轮相互啮合，且所述第二支撑臂组的两个支撑臂与中间杆的夹角一致，所述超声波测厚探头安装在所述中间杆的底部，所述超声波测厚探头通过数据线和所述超声波测厚主机信号连接。

进一步的，所述中间杆设有相互垂直的第一通槽和第二通槽，所述第一通槽设于中间杆的上部，所述第二通槽设于所述中间杆的下部，所述第一支撑臂组的支撑臂分别通过转轴转动安装在所述第一通槽内，所述第二支撑臂组的支撑臂分别通过转轴转动安装在所述第二通槽内。

进一步的，所述第一支撑臂组和第二支撑臂组的支撑臂均为伸缩臂。

进一步的，所述伸缩臂包括套环、套筒、螺母和螺杆，所述套环套设在所述套筒上部并与之转动连接，所述套环通过转轴和所述中间杆转动连接，所述螺母设于所述套筒的底部且通过连杆和所述套环固定连接，所述螺杆侧面设有滑槽，所述套筒内设有滑块，所述螺杆依次穿入所述螺母和所述套筒，所述螺杆和所述螺母螺纹配合，所述螺杆两侧的滑槽沿着所述滑块滑动。

进一步的，所述套筒的顶部设有万向传动装置，所述第一支撑臂组的两个套筒通过万向传动装置相互传动，所述第二支撑臂组的两个套筒通过万向传动装置相互传动。

进一步的，所述万向传动装置为双联式万向传动节。

进一步的，中间杆底部设有压力弹簧，所述超声波测厚探头通过所述压力弹簧安装在所述中间杆的底部。

进一步的，所述支撑臂通过拉力弹簧和所述中间杆连接。

一种超声波测厚装置的测厚方法包括以下步骤：

s1：调节第一支撑臂组的支撑臂和中间杆的夹角，使第一支撑臂组的支撑臂的末端和待测物体接触；

s2：调节第二支撑臂组的支撑臂和中间杆的夹角，使第二支撑臂组的支撑臂的末端和待测物体接触；

s3：将超声波测厚探头压紧在待测物体上；

s4：操作超声波测厚主机进行测厚。

本发明的有益效果在于：第一支撑臂组和第二支撑臂组相互垂直，第一支撑臂位于管道的轴向，第二支撑臂位于管道的径向，使得四个支撑臂都和管壁接触时，中间杆垂直于管壁，所述超声波测厚探头安装在所述中间杆的底部，超声波测厚探头垂直于管壁，避免超声波测厚探头和管壁存在夹角造成测量的厚度不准确，便于测厚，提高了测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种超声波测厚装置的立体图；

图2为本发明一种超声波测厚装置的仰视图；

图3为本发明第一支撑臂组和第二支撑臂组的俯视图；

图4为本发明伸缩臂剖面结构示意图；

图中，1超声波测厚主机，2超声波测厚探头，3中间杆，4第一支撑臂组，5第二支撑臂组，6支撑臂，7齿轮，8第一通槽，9第二通槽，10转轴，11套环，12套筒，13螺母，14螺杆，15连杆，16滑槽，17滑块，18万向传动装置，19压力弹簧，20拉力弹簧。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1

参见图1至4，一种超声波测厚装置，包括超声波测厚主机1、超声波测厚探头2、中间杆3、相互垂直设置的第一支撑臂组4和第二支撑臂组5，所述第一支撑臂组4转动安装在中间杆3的上部，所述第二支撑臂组5转动安装在中间杆3的下部，所述第一支撑臂组4和第二支撑臂组5均由两个长度相同的支撑臂6构成，所述支撑臂6和中间杆3转动连接，所述支撑臂6的顶端分别设有一个齿轮7，所述第一支撑臂组4的两个支撑臂6的所述齿轮7相互啮合，且所述第一支撑臂组4的两个支撑臂6和中间杆3的夹角一致，所述第二支撑臂组5的两个支撑臂6的所述齿轮7相互啮合，且所述第二支撑臂组5的两个支撑臂6与中间杆3的夹角一致，所述超声波测厚探头2安装在所述中间杆3的底部，所述超声波测厚探头2通过数据线和所述超声波测厚主机1信号连接。

超声波测厚探头2通过数据线和超声波测厚主机1信号连接，超声波测厚探头2将接受到的信息以电信号的形式发送至超声波测厚主机1，超声波测厚主机1处理后将结果显示出来。在对管道的管壁进行测量时，需要将超声波测厚探头2垂直于管壁。第一支撑臂组4转动安装在中间杆3的上部，第二支撑臂组5转动安装在中间杆3的下部，使得第一支撑臂组4和第二支撑臂组5可以单独展开且在展开的过程中不会相互影响。第一支撑臂组4的支撑臂6长度相同，二支撑臂组的支撑臂6长度相同，每个支撑臂6都和中间杆3转动连接，且支撑臂6的顶端分别设有一个齿轮7。其中，第一支撑臂组4内的支撑臂6的齿轮7相互啮合，支撑臂6展开的角度一致；第二支撑臂组5内的支撑臂6的齿轮7相互啮合，支撑臂6展开的角度一致。第一支撑臂组4和第二支撑臂组5相互垂直，第一支撑臂6位于管道的轴向，第二支撑臂6位于管道的径向，使得四个支撑臂6都和管壁接触时，中间杆3垂直于管壁，所述超声波测厚探头2安装在所述中间杆3的底部，超声波测厚探头2垂直于管壁，便于测厚，避免探头和管壁存在夹角造成测量的厚度不准确。

具体的，所述中间杆3设有相互垂直的第一通槽8和第二通槽9，所述第一通槽8设于中间杆3的上部，所述第二通槽9设于所述中间杆3的下部，所述第一支撑臂组4的支撑臂6分别通过转轴10转动安装在所述第一通槽8内，所述第二支撑臂组5的支撑臂6分别通过转轴10转动安装在所述第二通槽9内。第一通槽8和第二通槽9相互成90°夹角，第一支撑臂组4的支撑臂6分别通过转轴10转动安装在所述第一通槽8内，第二支撑臂组5的支撑臂6分别通过转轴10转动安装在所述第二通槽9内，使得两个支撑臂组相互垂直，支撑臂6伸长后和管壁接触时中间杆3和管壁垂直，提高测厚的精度。所述第一通槽8设于中间杆3的上部，所述第二通槽9设于所述中间杆3的下部，使得两组支撑臂6展开的时候不相互影响，具体的，齿轮7设于第一通槽8和第二通槽9内，便于转动支撑臂6。

具体的，所述第一支撑臂组4和第二支撑臂组5的支撑臂6均为伸缩臂。可以调节支撑臂6的伸长长度，方便应对不同直径的管道的测厚。

实施例2

参见图1至4，本实施例与实施例1的区别在于，所述伸缩臂包括套环11、套筒12、螺母13和螺杆14，所述套环11套设在所述套筒12上部并与之转动连接，所述套环11通过转轴10和所述中间杆3转动连接，所述螺母13设于所述套筒12的底部且通过连杆15和所述套环11固定连接，所述螺杆14侧面设有滑槽16，所述套筒12内设有滑块17，所述螺杆14依次穿入所述螺母13和所述套筒12，所述螺杆14和所述螺母13螺纹配合，所述螺杆14两侧的滑槽16沿着所述滑块17滑动。套环11通过转轴10和所述中间杆3转动连接，所述套环11套设在所述套筒12上部并与之转动连接，转动套筒12时，由于套筒12内设有滑块17，螺杆14的两侧设有滑槽16，并且螺杆14的滑槽16沿着滑块17滑动，套筒12转动后会带动螺杆14转动。螺杆14依次穿入所述螺母13和所述套筒12，螺杆14又与螺母13的螺纹配合，螺杆14转动时会相对螺母13在轴向方向移动，而螺母13设于套筒12的底部且通过连杆15和套环11固定连接，因此转动套筒12时螺杆14的在轴向方向移动，调剂伸缩臂的长度，方便不同直径的管道的测厚。

实施例3

参见图1至4，本实施例与实施例2的区别在于，所述套筒12的顶部设有万向传动装置18，所述第一支撑臂组4的两个套筒12通过万向传动装置18相互传动，所述第二支撑臂组5的两个套筒12通过万向传动装置18相互传动。第一支撑臂组4的一个套筒12转动时，另一个套筒12也转动，确保第一支撑臂组4内的支撑臂6长度相同。第二支撑臂组5内的一个套筒12转动时，另外一个个跟着转动，确保第二支撑臂组5内的支撑臂6长度相同。优选的，所述万向传动装置18为双联式万向传动节。结构简单。可选的，所述万向传动装置18有多个双联式万向传动节串联而成。

具体的，中间杆3底部设有压力弹簧19，所述超声波测厚探头2通过所述压力弹簧19安装在所述中间杆3的底部。提高超声波探头和待测物体之间的接触效果，提高测量精度。

具体的，所述支撑臂6通过拉力弹簧20和所述中间杆3连接。将支撑臂6拉向中间杆3，使支撑臂6趋向聚拢的状态，便于支撑臂6与管道贴近，方便测量。

一种超声波测厚装置的测厚方法包括以下步骤：

s1：调节第一支撑臂组4的支撑臂6和中间杆3的夹角，使第一支撑臂组4的支撑臂6的末端和待测物体接触；

s2：调节第二支撑臂组5的支撑臂6和中间杆3的夹角，使第二支撑臂组5的支撑臂6的末端和待测物体接触；

s3：将超声波测厚探头2压紧在待测物体上；

s4：操作超声波测厚主机1进行测厚。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。