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1、(10)申请公布号 CN 102150039 A (43)申请公布日 2011.08.10 CN 102150039 A *CN102150039A* (21)申请号 200980133305.7 (22)申请日 2009.08.17 08015001.4 2008.08.25 EP G01N 29/28(2006.01) G10K 11/02(2006.01) G01N 29/265(2006.01) G01N 29/24(2006.01) (71)申请人 西门子公司 地址 德国慕尼黑 (72)发明人 M克洛森 - 冯兰肯舒尔茨 S奥伯迈尔 M奥费伊斯 H劳申巴赫 (74)专利代理机构 中国。
2、专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 胡莉莉 李家麟 (54) 发明名称 超声探头 (57) 摘要 本发明涉及一种用于借助超声检测技术对检 测对象进行检测的超声探头 （1） ， 其中在超声探 头面与要检测的表面 （6） 之间布置有耦合剂并且 超声探头 （1） 具有探头保持器 （5） ， 所述探头保持 器 （5） 被构造来使得防止耦合剂的流出。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2011.02.25 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2009/060595 2009.08.17 (87)PCT申请的公布数据 WO2010/026036 DE 2010.03.。
3、11 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 CN 102150041 A1/1 页 2 1. 一种超声探头 （1） ， 其包括通过边缘 （4） 形成边界的超声探头面 （3） ， 其特征在于， 探头保持器 （5） 围绕超声探头 （1） 沿着边缘 （4） 被布置， 其中探头保持器 （5） 突出于超声探 头面 （3） 。 2. 根据权利要求1所述的超声探头 （1） ， 其中， 探头保持器 （5） 具有接触边缘 （7） ， 该接 触边缘 （7） 突出于边缘 （4） 来使得该接触边缘 （7） 在一个平面 （8。
4、） 中。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的超声探头 （1） ， 其中， 探头保持器 （5） 的突出于边缘 （4） 的部分由柔性材料制成。 4. 根据权利要求 3 所述的超声探头 （1） ， 其中， 柔性材料是橡胶。 5. 根据权利要求 4 所述的超声探头 （1） ， 其中， 探头保持器 （5） 的突出于边缘 （4） 的部 分被构造为橡胶唇口 （16） 。 6. 根据权利要求 1 或 2 所述的超声探头 （1） ， 其中， 探头保持器 （5） 的突出于边缘 （4） 的部分包含刷子。 7. 根据权利要求 6 所述的超声探头 （1） ， 其中， 刷子被构造用于挡住耦合剂。 8. 根据上述权利要。
5、求之一所述的超声探头 （1） ， 其中， 探头保持器 5 具有用于输送耦 合剂的输送装置 18。 9. 根据权利要求 8 所述的超声探头 （1） ， 其中， 输送装置 （18） 被构造为用于引导耦合 剂的管。 权 利 要 求 书 CN 102150039 A CN 102150041 A1/3 页 3 超声探头 技术领域 0001 本发明涉及一种超声探头， 该超声探头包括通过边缘形成边界的超声探头面。 背景技术 0002 超声检测技术在机械制造的许多领域中被采用， 以便例如发现汽轮机、 燃气轮机 或发电机的转子中的不完善之处。超声技术在这种情况下已被证明为可靠的检测技术。在 超声检测技术中， 。
6、采用常规的探头以及所谓的相控阵探头。为了得到良好的检测结果重要 的是， 超声探头与检测对象的表面以超声技术相连。由此， 保证了超声波穿透到检测对象 中。超声探头包括超声探头面， 从该超声探头面辐射出超声波。为了能够使超声波良好地 穿透到检测对象中， 通常在超声探头面和检测对象之间布置有耦合剂。该耦合剂例如可以 是水或者凝胶。 0003 许多检测对象都具有并不平坦的和具有轮廓的表面。因而， 使超声探头最佳地耦 合到表面上变得困难。例如， 所谓的密封带在涡轮机中被布置来使得所谓的密封唇突出于 表面。超声探头应尽可能接近表面地来耦合。但是， 密封唇妨碍了直接耦合到要检测的表 面。密封带被榫眼接合 （。
7、einstemmen） 到凹槽 （Nute） 中。当要以超声技术检测配备有密封 带的转子时， 目前将密封带从凹槽中拉出。但是， 即使拉出密封带也存在如下问题 ： 在转子 与超声探头之间没有足够的耦合剂。情况会是 ： 耦合剂在空的凹槽中消失并且不可能将探 头良好地耦合到检测面上。 0004 通常的是， 通过用油润湿的或滴湿的或者裱糊转子来保证超声探头的耦合。 但是， 为此所需的时间开销极大。转子在这种方法中被用油润湿， 这利用毛刷来实现。转子在这 种情况下以每分钟数转地转动。但是， 凹槽在这样一种方法中局部地非常不充分地填充以 耦合剂。检测结果因而并非是最佳的。 0005 值得希望的是， 利用超。
8、声探头具有如下检测可能性， 其中改进了到要检测的面的 耦合。 发明内容 0006 在此处开始本发明， 本发明的任务是对超声探头到要检测的面的耦合进行改进。 0007 该任务通过如下超声探头来解决 ： 该超声探头包括通过边缘形成边界的超声探头 面， 其中探头保持器 （Pruefkopfhalterung） 围绕超声探头沿着边缘被布置， 其中探头保持 器突出于超声探头面。 0008 本发明尤其从以下构思出发 ： 超声探头通过边缘形成边界并且在超声探头面与要 检测的表面之间的耦合剂具有从超声探头侧面泄露的可能性。 本发明因而建议围绕超声探 头的边缘布置防止耦合剂泄露的探头保持器。探头保持器因而突出于。
9、边缘， 使得在表面和 探头保持器之间形成接触。超声探头沿着要检测的表面的运动现在毫无问题地是可能的， 因为在超声探头面和要检测的表面之间的耦合剂通过探头保持器一同被牵引。 0009 可以说， 探头保持器作为刮水器起作用。 说 明 书 CN 102150039 A CN 102150041 A2/3 页 4 0010 探头保持器被构造来使得该探头保持器形成用作针对耦合剂的阻挡设备的柔性 框架。探头或者突出件受毛刺的损害由此有效地被避免， 因为保证了更均匀的耦合并且超 声信号在超声检测时被改善。除了在超声检测期间极大地节省时间之外， 提高的检测灵敏 度也是可能的。 0011 有利的改进方案在从属权。
10、利要求中予以说明。 0012 有利地， 探头保持器具有接触边缘， 该接触边缘突出于边缘来使得接触边缘在一 个平面中。由于耦合剂大多是粘性的液体， 所以自然有利的是防止耦合剂在所有方向上流 出。因而， 有利的是， 探头保持器让空隙敞开， 以便防止耦合剂流出。因而， 接触边缘应在一 个平面中。 0013 在其它的有利改进方案中， 探头保持器的突出于边缘的部分由柔性材料制成。类 似于在刮水器中那样， 探头保持器可以被构造来使得耦合剂通过探头保持器的突出于边缘 的部分被一同牵拉。 通过这种方式使在探头保持器和要检测的表面之间的可能的间隙最小 化， 由此还有效地避免了耦合剂的流出。 0014 在有利的改。
11、进方案中， 柔性材料是橡胶。 材料橡胶已被证明是适当的材料， 因为复 位力在耦合剂的粘性特性方面是理想的。 0015 有利地， 探头保持器的突出于边缘的部分被构造为橡胶唇口 （Gummilippe） 。类似 于在刮水器中那样， 探头保持器应被构造来使得在超声探头运动时优化复位力， 也就是防 止耦合剂的流出。 0016 在有利的改进方案中， 探头的突出于边缘的部分包括刷子。利用刷子实现类似于 利用橡胶唇口实现的效果。刷子也具有挡住耦合剂的特性， 其中刷子可以被压向要检测的 表面。 0017 在另一有利的改进方案中， 探头保持器具有用于输送耦合剂的输送装置。在要检 测的表面和超声探头面之间构造完全。
12、不透气的空间几乎是不可能。 耦合剂的小部分自然在 探头保持器和要检测的表面之间的间隙中流出。 通过将耦合剂持久地输送到超声探头面和 要检测的表面之间的空间保证了在该空间中存在足够的耦合剂。有利的是， 输送装置被构 造为用于输送耦合剂的管。 附图说明 0018 借助以下附图详细地阐述了本发明的实施例。 具有类似功能方式的部件具有相同 的附图标记。 0019 图 1 示出了超声探头的透视图 ； 图 2 示出了超声探头的侧视图 ； 图 3 示出了密封带的侧视图 ； 图 4 示出了具有涡轮叶片和密封带的转子的区段 （Ausschnitt） 的侧视图。 具体实施方式 0020 图1示出了如下超声探头1 。
13、： 该超声探头1为了执行超声检测被耦合到转子2的区 段上。超声探头 1 具有在图 1 中未详细示出的超声探头面 3， 该超声探头面 3 通过边缘 4 形 成边界。围绕边缘 4 布置有探头保持器 5。探头保持器 5 围绕整个超声探头 1 被布置并且 说 明 书 CN 102150039 A CN 102150041 A3/3 页 5 突出于超声探头面 3。探头保持器 5 在这种情况下围绕超声探头 1 沿着边缘 4 被布置。超 声探头 1 被布置到要检测的表面 6 上。在探头保持器 5 和要检测的表面 6 之间的可能的间 隙应被最小化。探头保持器 5 具有接触边缘 7， 其中该接触边缘 7 在一个。
14、平面 8 中。在图 2 中可以看到超声探头 1 的侧视图。超声探头 1 被布置到要检测的表面 6 上， 使得在接触边 缘 7 和要检测的表面 6 之间形成尽可能小的间隙。要检测的表面 6 可以是涡轮机转子的表 面或者是发电机转子的表面。在图 3 中可以看到转子 2 的区段。转子 2 在这种情况下具有 用压膜材料 （Stemmmaterial） 10 被榫眼接合到凹槽 9 中的密封带 11。出于清楚的原因， 在 图 3 中并未详细示出超声探头 1。在实践中， 超声探头 1 会被布置到要检测的表面 6 上。在 超声探头面 3 和要检测的表面 6 之间布置有耦合剂。由此保证了在超声探头面 3 和要检。
15、测 的表面 6 之间的超声技术的耦合。 0021 在图 4 中示出了转子 2 的另一区段。转子 2 除了密封带 11 之外还包括布置在叶 片凹槽 13 中的涡轮叶片 12。 0022 转子 2 的检测在涡轮叶片 12 之间是可能的。 0023 探头保持器 5 具有围绕超声探头 1 布置的第一材料 14。探头保持器 5 的突出于边 缘 4 的部分 15 由柔性材料制成。该柔性材料可以是橡胶。在可替换的实施形式中， 探头保 持器 5 包括突出于边缘的未详细示出的刷子。 0024 探头保持器 5 的突出于边缘的部分被构造为橡胶唇口 16。橡胶唇口 16 可以具有 槽 17， 该槽 17 被构造来使得。
16、密封带 11 被装入。通过该槽 17 和密封带 11， 应该没有耦合剂 流出。为了在超声探头面 3 和要检测的表面 6 之间具有足够量的耦合剂， 设置有用于输送 耦合剂的输送装置 18。所输送的耦合剂的量应该为使得在超声探头面 3 和要检测的表面 6 之间始终有足够的耦合剂。理想的是， 输送装置 18 被构造为管。 说 明 书 CN 102150039 A CN 102150041 A1/3 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102150039 A CN 102150041 A2/3 页 7 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102150039 A CN 102150041 A3/3 页 8 图 4 说 明 书 附 图 CN 102150039 A 。