一种超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置制造方法及图纸

本技术涉及钛及钛合金棒材缺陷检测相关技术领域，具体是一种超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置,支撑架及安装在所述支撑架上的红外热像仪，棒材放置在所述红外热像仪的成像范围内；转换组件，安装在所述支撑架上，与所述棒材的端部可拆卸连接；超声电源，安装在所述支撑架，连接所述转换组件；计算机，与所述红外热像仪建立通讯，本技术利用转换组件传递的高频超声波在棒材上引起棒材振动，超声波传递到裂纹处时，裂纹接触面之间相互摩擦引起裂纹区的温度升高，红外热像仪可以实时监测棒材表面的温度变化，同时将采集信号传输到计算机，从而检测出棒材上否存在裂纹缺陷以及获得裂纹位置，实现对棒材裂纹位置及大小的快速检测。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及钛及钛合金棒材缺陷检测相关，具体是一种超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置。

技术介绍

1、钛及钛合金具有高的比强度、优异的耐腐蚀性、良好的生物相容性等优点，经过五十多年的研究和开发广泛应用于航空、航天、舰船、核工业及石油、化工、医疗等领域。随着超声学与医学应用相结合，超声治疗技术已经被推广到临床应用中。而超声手术刀是超声治疗的一个重要应用，已被广泛应用于外科手术中。超声手术刀的工作原理是通过超声波换能器将超声波发生器提供的电能转变成高频机械振动，然后经由超声变幅杆将机械振动的振幅放大，被放大的机械振动传递到与变幅杆相连接的刀杆与到头部分，最后通过接触生物组织以实现切割组织功能。超声手术刀具有频率低、振幅大、可连续工作的特点，并且超声手术刀具有精度高、手术切口整齐、止血速度快、热灼伤区域小、产生烟雾少等优点。

2、目前，超声手术刀最常用的材料是tc4eli钛合金，临床上常用的切割止血超声手术刀的工作频率大多为55hz，既处于每秒5.5×104次高频振动工作状态，振幅约为55μm，循环周次高而时间短，很容易发生金属疲劳，造成手术刀头断裂，容易发生医疗事故。钛及钛合金棒材的生产历经熔炼、锻造、轧制、精整等工序，加工流程较长且生产工艺复杂，容易产生各种微缺陷。微缺陷多数存在疲劳损伤的初期阶段，占材料整个疲劳寿命的80％左右，导致重大事故隐患。因此超声手术刀用钛合金棒材对材料无损检测相当严格，否则容易出现因疲劳产生的断刀等医疗事故。

3、现有的钛及钛合金棒材缺陷检测主要采用超声波检测方法，将高频超声波入射到待测钛合金棒材中，当遇到裂纹缺陷时会有一部分入射波被反射，利用探头接收被反射回来的超声波信号判断棒材中缺陷大小和位置。目前国内外都有相应的标准，但是检测标准中规定的缺陷尺寸都比较大，对微缺陷的检测还没有统一的方法和标准，钛及钛合金晶粒尺寸的大小会对检测结果有一定的影响，导致无法对缺陷的具体位置和大小得出可靠的检测结果。而且为了保证检测的全面性，必须对合金棒材表面每一个区域进行扫查，造成检测时间长且工作效率低。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：

3、一种超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置，包括；

4、支撑架及安装在所述支撑架上的红外热像仪，棒材放置在所述红外热像仪的成像范围内；

5、转换组件，安装在所述支撑架上，与所述棒材的端部可拆卸连接；

6、超声电源，安装在所述支撑架，连接所述转换组件；

7、计算机，与所述红外热像仪建立通讯。

8、如上所述的超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置：所述转换组件包括固定安装在所述支撑架上的换能器和变幅杆，述换能器与所述变幅杆固定连接。

9、如上所述的超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置：所述换能器与所述超声电源之间连接有导电线。

10、如上所述的超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置：所述变幅杆的端头转动安装有螺纹杆。

11、所述棒材的端部形成有螺纹孔。

12、如上所述的超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置：所述螺纹杆伸入所述螺纹孔内与所述棒材螺纹连接。

13、如上所述的超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置：所述螺纹杆上可拆卸连接有锁止件，所述锁止件沿所述螺纹杆的轴向设置。

14、如上所述的超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置：所述锁止件包括两个互相啮合的楔形垫圈，所述垫圈的内外形成有锯齿，锁紧时所述垫圈外面的小齿会嵌入到所述变幅杆或所述棒材的表面，所述垫圈里面的大齿会相互啮合。

15、与现有技术相比，本技术的有益效果是：通过启动超声电源工作，转换组件将超声电源传递过来的电能转化为高频振动传输到所检测的棒材上，利用高频超声波作用在棒材上引起棒材振动，一旦棒材存在裂纹缺陷，超声波传递到裂纹处时，裂纹接触面之间相互摩擦引起裂纹区的温度升高，红外热像仪可以实时监测棒材表面的温度变化，同时将采集信号传输到计算机，通过对红外热波序列图像进行分析，从而检测出棒材上否存在裂纹缺陷以及获得裂纹位置，实现对棒材裂纹位置及大小的快速检测，且缺陷的检出可靠性明显增加。

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【技术保护点】

1.一种超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置，其特征在于，包括；

2.根据权利要求1所述的一种超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置，其特征在于，所述转换组件包括固定安装在所述支撑架(7)上的换能器(3)和变幅杆(4)，所述换能器(3)与所述变幅杆(4)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置，其特征在于，所述换能器(3)与所述超声电源(2)之间连接有导电线。

4.根据权利要求2所述的一种超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置，其特征在于，所述变幅杆(4)的端头转动安装有螺纹杆。

5.根据权利要求4所述的一种超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置，其特征在于，所述棒材(6)的端部形成有螺纹孔。

6.根据权利要求5所述的一种超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置，其特征在于，所述螺纹杆伸入所述螺纹孔内与所述棒材(6)螺纹连接。

7.根据权利要求4所述的一种超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置，其特征在于，所述螺纹杆上可拆卸连接有锁止件，所述锁止件沿所述螺纹杆的轴向设置。

8.根据权利要求7所述的一种超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置，其特征在于，所述锁止件包括两个互相啮合的楔形垫圈，所述垫圈的内外形成有锯齿，锁紧时所述垫圈外面的小齿会嵌入到所述变幅杆(4)或所述棒材(6)的表面，所述垫圈里面的大齿会相互啮合。

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【技术特征摘要】

1.一种超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置，其特征在于，包括；

2.根据权利要求1所述的一种超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置，其特征在于，所述转换组件包括固定安装在所述支撑架(7)上的换能器(3)和变幅杆(4)，所述换能器(3)与所述变幅杆(4)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置，其特征在于，所述换能器(3)与所述超声电源(2)之间连接有导电线。

4.根据权利要求2所述的一种超声手术刀用钛合金棒材微裂纹检测装置，其特征在于，所述变幅杆(4)的端头转动安装有螺纹杆。

5.根据权利要求4所述的一种超声手术刀用钛合金棒材微裂...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺峰，曹继敏，樊亚军，王戈，边泽润，
申请(专利权)人：西安圣泰金属材料有限公司，
类型：新型
国别省市：