全文摘要
本实用新型公开了一种用于装配式剪力墙底部接缝质量检测的座地式超声换能器，包括金属外壳，所述金属外壳一端设置有金属电极片，所述金属电极片位于外侧的表面上设置有前匹配垫块，所述金属外壳内设置有与金属电极片连接的超声组件，所述金属外壳另一端设置有与超声组件连接的超声插座，所述金属外壳的一侧设置有触地摆放平面，所述金属外壳外周上还设置有前防滑纹部和后防滑纹部。本实用新型超声换能器具有方便手持，减轻工作强度，并且在检测中放置地面稳定可靠，移动时顺畅快速的特点。
主设计要求
1.一种用于装配式剪力墙底部接缝质量检测的座地式超声换能器，其特征在于，包括金属外壳，所述金属外壳一端设置有金属电极片，所述金属电极片位于外侧的表面上设置有前匹配垫块，所述金属外壳内设置有与金属电极片连接的超声组件，所述金属外壳另一端设置有与超声组件连接的超声插座，所述金属外壳外表面设置有摆放平面，所述金属外壳外周上还设置有前防滑纹部和后防滑纹部。
设计方案
1.一种用于装配式剪力墙底部接缝质量检测的座地式超声换能器，其特征在于，包括金属外壳，所述金属外壳一端设置有金属电极片，所述金属电极片位于外侧的表面上设置有前匹配垫块，所述金属外壳内设置有与金属电极片连接的超声组件，所述金属外壳另一端设置有与超声组件连接的超声插座，所述金属外壳外表面设置有摆放平面，所述金属外壳外周上还设置有前防滑纹部和后防滑纹部。
2.如权利要求1所述的用于装配式剪力墙底部接缝质量检测的座地式超声换能器，其特征在于，所述换能器压电晶片的直径小于等于15mm。
3.如权利要求1所述的用于装配式剪力墙底部接缝质量检测的座地式超声换能器，其特征在于，超声组件包括压电晶片和后匹配垫块，所述压电晶片具有第一电极板和第二电极板，所述压电晶片通过第一电极板与金属电极片的内表面连接，所述压电晶片通过第二电极板与后匹配垫块的端部连接，所述第二电极板还通过高频导线与超声插座连接，所述高频导线上设置有电匹配组件；所述前匹配垫块的直径、压电晶片的直径以及后匹配垫块的直径相等，且设置在同一直线上，所述后匹配垫块上远离压电晶片的一端设置有消音角。
4.如权利要求3所述的用于装配式剪力墙底部接缝质量检测的座地式超声换能器，其特征在于，所述第一电极板和第二电极板表面均镀有银膜。
5.如权利要求3所述的用于装配式剪力墙底部接缝质量检测的座地式超声换能器，其特征在于，所述换能器的工作频率不小于250kHz。
6.如权利要求3所述的用于装配式剪力墙底部接缝质量检测的座地式超声换能器，其特征在于，所述电匹配组件为电感器，所述电感器一端与高频导线连接，另一端通过金属连接片与金属外壳连接。
7.如权利要求3所述的用于装配式剪力墙底部接缝质量检测的座地式超声换能器，其特征在于，所述前匹配垫块的厚度为压电晶片厚度的40％-60％，所述后匹配垫块的厚度至少为压电晶片厚度的5倍。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及预制装配式建筑领域，具体涉及一种用于装配式剪力墙底部接缝质量检测的座地式超声换能器。
背景技术
预制装配式混凝土结构作为一种符合工业化生产方式的结构形式，具有施工速度快、劳动强度低、噪音污染与湿作业少和产品质量易控制等优势，已成为国内外建筑业发展的主流方向。
对于目前正在大力推广的装配整体式混凝土结构，预制剪力墙底部接缝是结构的关键受力部位，底部接缝是否存在灌浆缺陷直接影响装配式混凝土结构可靠性。由于底部接缝高度一般为20mm且位于装配地面上，操作空间极为狭小。采用普通超声法检测底部接缝灌浆缺陷存在困难，一方面是因为换能器直径偏大，一般≥38mm，根本不能适应底部接缝窄小的空间；另一方面工作频率偏低，一般为50kHz，低频率直接导致灵敏度和分辨力低等显著缺点，甚至无法进行有效的缺陷识别。目前业内技术人员已研发出一种高频小型超声换能器用于预制剪力墙底部接缝灌浆缺陷的检测，但在使用过程中仍然存在操作不便捷、贴合不紧、不易耦合、数据采集效率较低以及通常换能器的外形为圆柱体，检测操作时易滚动，移动探头时抓不稳、费力、甚至会被地面蹭破手指造成伤害等缺点。
因此，有必要针对预制剪力墙底部接缝的特点和检测条件，研发一种用于装配式剪力墙底部接缝质量检测的座地式超声换能器。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于装配式剪力墙底部接缝质量检测的座地式超声换能器，能够方便手持，并且检测时摆放稳定可靠，移动时顺畅快速。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于装配式剪力墙底部接缝质量检测的座地式超声换能器，包括金属外壳，所述金属外壳一端设置有金属电极片，所述金属电极片位于外侧的表面上设置有前匹配垫块，所述金属外壳内设置有与金属电极片连接的超声组件，所述金属外壳另一端设置有与超声组件连接的超声插座，所述金属外壳外表面设置有摆放平面，所述金属外壳外周上还设置有前防滑纹部和后防滑纹部。
进一步的，所述换能器的压电晶片的直径小于等于15mm。
进一步的，超声组件包括压电晶片和后匹配垫块，所述压电晶片具有第一电极板和第二电极板，所述压电晶片通过第一电极板与金属电极片的内表面连接，所述压电晶片通过第二电极板与后匹配垫块的端部连接，所述第二电极板还通过高频导线与超声插座连接，所述高频导线上设置有电匹配组件；所述前匹配垫块的直径、压电晶片的直径以及后匹配垫块的直径相等，且设置在同一直线上，所述后匹配垫块上远离压电晶片的一端设置有消音角。
进一步的，所述第一电极板和第二电极板表面均镀有银膜。
进一步的，所述换能器的工作频率不小于250kHz。
进一步的，所述电匹配组件为电感器，所述电感器一端与高频导线连接，另一端通过金属连接片与金属外壳连接。
进一步的，所述前匹配垫块的厚度为压电晶片厚度的40％-60％，所述后匹配垫块的厚度至少为压电晶片厚度的5倍。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型设计了一个带摆放平面的小直径探头，能与底部接缝检测条件完全匹配。探头摆放平面与地面贴合、端面与底部接缝的侧表面贴合进行检测，耦合效果好、检测效率高、操作便捷、提高了检测的精度。
2、本实用新型克服了检测底部接缝时，探头抓不稳、贴合不紧，移动探头时，手容易被地面蹭破造成伤害，费时费力等的问题。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是本实用新型的金属外壳结构示意图；
图3是本实用新型的金属外壳截面结构示意图；
图4是本实用新型换能器检测使用时的结构示意图；
图5是本实用新型的内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
参照图1至图3所示，本实用新型的用于装配式剪力墙底部接缝质量检测的座地式超声换能器的一实施例，包括金属外壳1，金属外壳一端设置有金属电极片2，金属电极片作为安装支架和接地的功能使用，金属电极片位于外侧的表面上设置有前匹配垫块3，用于与检测面抵接，金属外壳内设置有与金属电极片连接的超声组件，以发射超声波信号，金属外壳另一端设置有与超声组件连接的超声插座4，高频插座可通过高频屏蔽线与外部的发射或者接收电路连接，金属外壳外表面设置有摆放平面5，金属外壳外周上还设置有前防滑纹部6和后防滑纹部7，通过多防滑部的设置，在起到有效防滑的效果外，还能够有效降低换能器重量。在使用时，手指把持金属外壳，然后摆放在预制剪力墙底部浆料层位置，且采用摆放平面与地面接触，从而具有稳定的检测基础；而后当需要移动时，直接以地面为移动基础，采用摆放平面在地面平移滑动的方式直接移动换能器即可，操作简便，并且耦合效果好、检测效率高，检测高度基本保持一致，稳定性好，有效提高检测精度。
由于检测部位空间狭小，处于与地面的夹角处，因此平移的方式还能够避免手指抓不紧(紧贴地面和检测面移动)、贴不紧以及磨手指的问题。
金属外壳的直径小于等于25mm，而换能器的压电晶片的直径小于等于15mm；保证能够在狭小空间内检测，在上述的后防滑纹部上开设有凹槽8，由于金属外壳体积小，手指抓取不易，凹槽能够使得手指肚皮肤在紧握时，具有部分嵌入凹槽的效果，有效提高增强手持时的机械咬合力，不易滑脱。
具体的，参照图4所示，使用时，超声换能器能够紧贴地面并用于预制剪力墙9底部与地面10之间的浆料层，虽然浆料层厚度在20mm，而本申请的金属外壳的直径为小于等于25mm，但是通过摆放平面的设置，能够消减金属外壳摆放时的整体高度，即摆放平面至金属外壳最远端的垂直距离小于等于20mm，提高金属外壳提及，提高握持效果和舒适度。
参照图5所示，为了使得小型化的金属外壳内容纳满足使用要求的超声波发射组件，具体的设计如下：超声组件包括压电晶片104和后匹配垫块105，压电晶片具有第一电极板和第二电极板，压电晶片用于电声转换，压电晶片通过第一电极板与金属电极片的内表面连接，压电晶片通过第二电极板与后匹配垫块的端部连接，第二电极板还通过高频导线106与高频插座连接，高频导线上设置有电匹配组件107；前匹配垫块的直径、压电晶片的直径以及后匹配垫块的直径相等，且设置在同一直线上，使得压电晶片工作发声时，其功率均能够被前匹配垫块配合辐射出去，后匹配垫块上远离压电晶片的一端设置有消音角，从而减少无效发声的产生，达到有效的消音效果，有效提高发声功率，作用导向明确，发声的声波能量因有效提高工作频率，从而达到小直径高频的效果。并且前匹配垫块与金属电极片之间、压电晶片与金属电极片之间以及后匹配垫块与压电晶片之间均通过环氧胶水固定连接。
在工作状态下，前匹配垫块能够紧密贴合待检测部位并通过压电晶片发射或者接收超声波，前匹配垫块的形状及尺寸与待检测部位形状及尺寸相适应，通过在前匹配垫块贴合待检测部位进行检测，从而实现了采用超声波检测技术检测预制剪力墙底部接缝的灌浆缺陷；同时，本实用新型优势更在于上述组件结构的体积较小，并容置在本实用新型设计结构的金属外壳结构内后，具有较高的发射功率，并且操作便捷，使用稳定性好，检测效率高。
为了达到上述高功率要求，还将前匹配垫块的厚度为压电晶片厚度的40％-60％，并且后匹配垫块的厚度至少为压电晶片厚度的5倍。在使用中，能够提高发声功率，并且提高整体换能器的灵敏度，提高检测精度。
为了进一步提高发声效率，具体的，在第一电极板和第二电极板表面均镀有银膜，且压电晶片的材质为陶瓷，通过设置银膜和陶瓷材料的引用，能够提高压电晶片的发声功率。并且电匹配组件为电感器，电感器一端与高频导线连接，另一端通过金属连接片108与金属外壳连接，由高频导线分支连接的电感能够较好实现滤波作用，大大提高发声效率，减少干扰。
上述组件结构在使用中，通过结构的限定和优化，能够有效保证和提高小尺寸压电晶片的工作频率，以达到高效能的穿透能力，保证在换能器体积缩小的情况下满足检测需求，使得换能器的工作频率不小于250kHz，从而满足预制剪力墙底部接缝在几何空间、材料组成等方面的特点方面使用。
以上实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920070340.X
申请日:2019-01-16
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209460208U
授权时间:20191001
主分类号:G01N 29/04
专利分类号:G01N29/04;G01N29/24
范畴分类:31E;
申请人:昆山市建设工程质量检测中心
第一申请人:昆山市建设工程质量检测中心
申请人地址:215000 江苏省苏州市昆山市周市镇长江北路108号
发明人:吴玉龙;童寿兴;崔咏军;丁晨晨;李涵清;顾盛
第一发明人:吴玉龙
当前权利人:昆山市建设工程质量检测中心
代理人:陈蜜
代理机构:32277
代理机构编号:苏州睿昊知识产权代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计