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用于厚壁管材超聲波自動檢測系統(tǒng)的多通道探頭架的制作方法

文檔序號:5978867閱讀:209來源:國知局
專利名稱:用于厚壁管材超聲波自動檢測系統(tǒng)的多通道探頭架的制作方法
技術(shù)領域
本實用新型涉及一種用于厚壁管材超聲波自動檢測系統(tǒng)的多通道探頭架,屬于檢測設備領域。
背景技術(shù)
變壁厚、變臺階管材,采用接觸法超聲波探傷檢測,如中國專利(公開號CN201653987U) 一種門式行車探傷機,其特征在于,包括軌道、門式行車架、行車輪、驅(qū)動齒輪、行車減速機、托輥、焊縫探頭架、母材探頭架、超聲波母材探傷儀、超聲波焊縫探傷儀、探傷機控制系統(tǒng),軌道平行設置在基礎框架上,軌道間設有托輥,托輥與托輥傳動裝置相連接,軌道側(cè)邊設有齒條,軌道與門式行車架之間設置行車輪,門式行車架上設有行車減速機,行車減速機與驅(qū)動齒輪相連接,驅(qū)動齒輪與軌道側(cè)邊的齒條相嚙合,門式行車架上還設有焊縫探頭架、母材探頭架、超聲波母材探傷儀、超聲波焊縫探傷儀。該產(chǎn)品由于檢測探頭設置不合理,無法進行橫縱波掃描,缺陷位置不能確定,不能進行渦流檢測,無法檢測管材表面缺陷,檢測速度慢,易受檢測人員技術(shù)水平影響等因素。采用水浸聚焦法超聲波檢測,用水做耦合劑,耦和性好,調(diào)整好偏心距就可以對管材進行超聲波檢測,但還存在很多不足和缺點I、目前國內(nèi)外幾乎所有的管材超聲波檢測標準均規(guī)定壁厚與外徑之比小于等于
O.2,這其中的原因主要是要保證在檢測到內(nèi)壁的前提下采用純橫波探傷。對于身管為變壁厚壁管,壁厚與外徑之比大部分大于O. 2,為保證身管內(nèi)壁缺陷的檢測,一般選擇較小的入射角,此入射角一般都小于第一臨界角,這時超聲波在界面上發(fā)生波型轉(zhuǎn)換,會同時產(chǎn)生橫波和縱波,在實際探傷中發(fā)現(xiàn)缺陷回波時,很難分辨缺陷是橫波還是縱波發(fā)現(xiàn)的,因此無法對所發(fā)現(xiàn)的缺陷進行定位、定量。這是因為對缺陷定位首先要根據(jù)缺陷回波在熒光屏掃描時基線上的位置確定缺陷的實際聲程,在采用試塊比較法或計算法來確定,如果不能分辨橫、縱波就無法對缺陷準確定位、定量。2、采用接觸法超聲波對變壁厚、變臺階管材進行檢測時與水浸法存在同樣的問題,另外接觸法檢測在定位、定量方面還存在誤差,因此很難準確定位、定量。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種能夠自動檢測大口徑變壁厚、變臺階管材的用于多通道探頭架。技術(shù)解決方案本實用新型包括軌道,軌道上設有齒條,軌道與自動檢測車之間設有行車輪,自動檢測車下部固定安裝有電機,電機與減速機連接,減速機軸部安裝有齒輪,齒輪與齒條嚙合,自動檢測車上安裝有檢測主機、移動架,移動架能夠在自動檢測車下方垂直移動,移動架上安裝有多通道探頭架。所述移動架包括絲杠、導向柱、蝸輪、蝸桿、電機,電機、蝸輪、蝸桿安裝在自動檢測車上,自動檢測車上設有導向通孔,導向柱一端與多通道探頭架固定連接,另一端置于導向通孔內(nèi),絲杠一端與探頭架固定連接,另一端與蝸輪、蝸桿連接。所述多通道探頭架包括整體移動導軌、整體移動絲杠,整體移動導軌、整體移動絲杠平行設置于移動架上,整體移動導軌、整體移動絲杠上固定安裝底板,底板上安裝有臂跨導軌、臂跨絲杠、支臂導軌、支臂絲杠,整體移動絲杠兩頭分別裝有整體移動電機和整體移動編碼器;底板左右兩部對稱設有左支臂、右支臂,左支臂和右支臂通過帶有左旋和右旋的臂跨絲杠連接,且左支臂、右支臂固定在與臂跨絲杠平行的臂跨導軌上,臂跨絲杠兩頭分別裝有臂跨電機和臂跨編碼器,橫波探頭架位于底板與固定連接,且位于底板下部。所述左支臂和右支臂結(jié)構(gòu)相同,包括探頭架安裝板、探頭安裝臂、支臂電機、渦流探頭臂、支臂編碼器,探頭架安裝板固定安裝在支臂絲杠的螺母和支臂導軌滑塊上,探頭安裝臂螺絲固定在探頭架安裝板上,支臂電機、支臂編碼器安裝在支臂絲杠兩端。 所述探頭安裝臂由渦流探頭臂替代。所述橫波探頭架包括左探頭移動架、右探頭移動架,橫波探頭架絲桿,橫波探頭架電機,橫波探頭架編碼器,其特征在于橫波探頭架絲桿為帶左旋和右旋的橫波探頭架絲桿,橫波探頭架絲桿兩端分別裝有橫波探頭架電機和橫波探頭架編碼器,左探頭移動架和右探頭移動架分別安裝在橫波探頭架絲桿左旋和右旋的螺母上。所述安裝臂包括固定板,固定板上傾斜設置有連接板,固定板上開有至少一個通孔,通孔上安裝有探頭。所述固定板與連接板之間的夾角為90-150°。所述渦流探頭臂包括滑板、渦流固定板、渦流連接板,渦流連接板上傾斜設置有渦流固定板,渦流固定板上設有導軌,滑板固定在導軌的滑塊上,滑板上開有至少一個通孔,通孔上安裝有探頭。所述渦流固定板與渦流連接板之間的夾角為90-150°。本實用新型優(yōu)點I)左支臂、右支臂能夠?qū)崿F(xiàn)多個超聲波探頭分別對被檢管材進行沿徑向缺陷進行掃查并進行位置檢測,橫波探頭架能夠?qū)崿F(xiàn)周向?qū)θ毕葸M行掃查并進行位置檢測,提高檢測效率,解決缺陷定位定量難題。2)在縱波檢測時,采用探頭安裝臂,實現(xiàn)管材外壁缺陷檢測時,采用渦流探頭臂。3)適合口徑大于59mm的不同直徑管材檢測,探頭架能夠自動調(diào)整,使各個探頭分別位于不同管材的橫波和縱波檢測位置。

圖I為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本實用新型局部側(cè)視圖;圖3為軌道部分放大圖;圖4為橫波探頭架示意圖;圖5為探頭安裝臂示意圖;圖6為潤流探頭臂不意圖。
具體實施方式
本實用新型在包括軌道30,軌道30上設有齒條31,軌道30與自動檢測車I之間設有行車輪,自動檢測車I下部固定安裝有電機34,電機34與減速機33連接,減速機33軸部安裝有齒輪32,齒輪32與齒條31嚙合,自動檢測車I上安裝有檢測主機23、移動架29能夠在自動檢測車I下方垂直移動,移動架29上安裝有多通道探頭架28 ;移動架29包括絲杠26、導向柱24、蝸輪、蝸桿6、移動架電機7,移動架電機7、蝸輪、蝸桿6安裝在自動檢測車I上,自動檢測車I上設有導向通孔25,導向柱24 —端與多通道探頭架28固定連接,另一端置于導向通孔25內(nèi),絲杠26 —端與多通道探頭架28固定連接,另一端與蝸輪、蝸桿6連接。多通道探頭架28包括整體移動導軌5、整體移動絲杠27,整體移動導軌5、整體移動絲杠27平行設置于移動架29上,整體移動導軌5、整體移動絲杠27上固定安裝底板10,底板10上安裝有臂跨導軌13、臂跨絲杠3、支臂導軌12、支臂絲杠14,整體移動絲杠27兩頭分別裝有整體移動電機4和整體移動編碼器8 ;底板10左右兩部對稱設有左支臂16、右支臂21,左支臂16和右支臂21通過帶有左旋和右旋的臂跨絲杠3連接,且左支臂16、右支臂21固定在與臂跨絲杠3平行的臂跨導軌12上,臂跨絲杠3兩頭分別裝有臂跨電機11和臂跨編碼器2,橫波探頭架22位于底板10與固定連接,且位于底板10下部。左支臂16和右支臂21結(jié)構(gòu)相同,包括探頭架安裝板17、探頭安裝臂18、支臂電機9、渦流探頭臂、支臂編碼器15,其特征在于探頭架安裝板17固定安裝在支臂絲杠14的螺母和支臂導軌12滑塊上,探頭安裝臂18螺絲固定在探頭架安裝板17上,支臂電機9、支臂編碼器15安裝在支臂絲杠14兩端。所述橫波探頭架22包括左探頭移動架38、右探頭移動架37,橫波探頭架絲桿36,橫波探頭架電機35,橫波探頭架編碼器39,橫波探頭架絲桿36為帶左旋和右旋的橫波探頭架絲桿,橫波探頭架絲桿36兩端分別裝有橫波探頭架電機35和橫波探頭架編碼器39,左探頭移動架38和右探頭移動架37分別安裝在橫波探頭架絲桿36上的左旋和右旋的螺母上。所述探頭安裝臂18包括固定板41,固定板上41傾斜設置有連接板40,固定板41上開有至少一個通孔,通孔上安裝有探頭,固定板41與連接板40之間的夾角90-150°。所述渦流探頭臂包括渦流連接板42,渦流連接板42上傾斜設置有渦流固定板44,渦流固定板44上設有導軌43,滑板46固定在導軌43的滑塊45上,滑板46上開有至少一個通孔,通孔上安裝有探頭,渦流固定板44與渦流連接板42之間的夾角為90-150°。工作過程如下當自動檢測車位于被測管材頭部時,橫波探頭架電機35控制左探頭移動架38和右探頭移動架37聚攏,整體移動電機4和整體移動編碼器8控制整體移動絲杠27轉(zhuǎn)動,整體移動絲杠27上的螺母帶動底板10移動,使左探頭移動架38或右探頭移動架37上的探頭位于管材中心線上,根據(jù)超聲橫波檢測方法計算出偏心距,即左探頭移動架38或右探頭移動架37探頭之間的距離,橫波探頭架電機35和橫波探頭架編碼器39驅(qū)動橫波探頭架絲桿36轉(zhuǎn)動,橫波探頭架絲桿36上的兩個螺母分別帶動左探頭移動架38和右探頭移動架37聚攏或分開,調(diào)節(jié)左移動架38和右移動架37之間的距離達到偏心距的要求;通過移動架電機7控制移動架29垂直移動,調(diào)節(jié)橫波探頭架22上探頭與被測管材間的垂直距離,即達到水聲程的要求;根據(jù)管徑大小調(diào)整臂跨距及左右支臂的伸縮,驅(qū)動臂跨電機11和臂跨編碼器2,控制臂跨絲杠3轉(zhuǎn)動,臂跨絲杠3上的兩個螺母分別帶動左支臂16和右支臂21聚攏或分開,調(diào)節(jié)左支臂16和右支臂21上探頭與管材的橫向距離;驅(qū)動左支臂16和右支臂21支臂電機7、支臂編碼器15,控制支臂絲杠14轉(zhuǎn)動,支臂絲杠14上的螺母帶動探頭架安裝板17支臂導軌12上移動,調(diào)節(jié)探頭安裝臂18上的探頭與管材間的垂直距離,使縱波探頭位于管件的徑向方向,從而實現(xiàn)縱波與橫波同時檢測的目的,檢測主機23內(nèi)設有超聲波卡,檢測主機23與顯示器連接,超聲波卡與探頭連接,超聲波卡分析超聲波信號,形成超聲波波形,通過超聲波波形的變化,判斷是否存在缺陷。本實用新型探頭安裝臂18可以由渦流探頭臂替代。
權(quán)利要求1.用于厚壁管材超聲波自動檢測系統(tǒng)的多通道探頭架,包括軌道(30),軌道(30)上設有齒條(31),其特征在于,所述軌道(30)與自動檢測車(1)之間設有行車輪,自動檢測車(1)下部固定安裝有電機(34),電機(34)與減速機(33)連接,減速機(33)軸部安裝有齒輪(32),齒輪(32)與齒條(31)嚙合,自動檢測車(1)上安裝有檢測主機(23)、移動架(29),移動架(29)能夠在自動檢測車(I)下方垂直移動,移動架(29)上安裝有多通道探頭架(28)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于厚壁管材超聲波自動檢測系統(tǒng)的多通道探頭架,其特征在于,移動架(29)包括絲杠(26)、導向柱(24)、蝸輪、蝸桿(6)、移動架電機(7),移動架電機(7)、蝸輪、蝸桿(6)安裝在自動檢測車⑴上,自動檢測車(1)上設有導向通孔(25),導向柱(24) —端與多通道探頭架(28)固定連接,另一端置于導向通孔(25)內(nèi),絲杠(26) —端與多通道探頭架(28)固定連接,另一端與蝸輪、蝸桿(6)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于厚壁管材超聲波自動檢測系統(tǒng)的多通道探頭架,其特征在于,多通道探頭架(28)包括整體移動導軌(5)、整體移動絲杠(27),整體移動導軌(5)、整體移動絲杠(27)平行設置于移動架(29)上,整體移動導軌(5)、整體移動絲杠(27)上固定安裝底板(10),底板(10)上安裝有臂跨導軌(13)、臂跨絲杠(3)、支臂導軌(12)、支臂絲杠(14),整體移動絲杠(27)兩頭分別裝有整體移動電機(4)和整體移動編碼器(8);底板(10)左右兩部對稱設有左支臂(16)、右支臂(21),左支臂(16)和右支臂(21)通過帶有左旋和右旋的臂跨絲杠(3)連接,且左支臂(16)、右支臂(21)固定在與臂跨絲杠(3)平行的臂跨導軌(12)上,臂跨絲杠(3)兩頭分別裝有臂跨電機(11)和臂跨編碼器(2),橫波探頭架(22)位于底板(10)與固定連接,且位于底板(10)下部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于厚壁管材超聲波自動檢測系統(tǒng)的多通道探頭架,其特征在于,左支臂(16)和右支臂(21)結(jié)構(gòu)相同,包括探頭架安裝板(17)、探頭安裝臂(18)、支臂電機(9)、渦流探頭臂、支臂編碼器(15),其特征在于探頭架安裝板(17)固定安裝在支臂絲杠(14)的螺母和支臂導軌(12)滑塊上,探頭安裝臂(18)螺絲固定在探頭架安裝板(17)上,支臂電機(9)、支臂編碼器(15)安裝在支臂絲杠(14)兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于厚壁管材超聲波自動檢測系統(tǒng)的多通道探頭架,其特征在于,探頭安裝臂(18)由渦流探頭臂替代。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于厚壁管材超聲波自動檢測系統(tǒng)的多通道探頭架,其特征在于,所述橫波探頭架(22)包括左探頭移動架(38)、右探頭移動架(37),橫波探頭架絲桿(36),橫波探頭架電機(35),橫波探頭架編碼器(39),其特征在于橫波探頭架絲桿(36)為帶左旋和右旋的橫波探頭架絲桿(36),橫波探頭架絲桿(36)兩端分別裝有橫波探頭架電機(35)和橫波探頭架編碼器(39),左探頭移動架(38)和右探頭移動架(37)分別安裝在橫波探頭架絲桿(36)左旋和右旋的螺母上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于厚壁管材超聲波自動檢測系統(tǒng)的多通道探頭架,其特征在于,所述探頭安裝臂(18)包括固定板(41),固定板上(41)傾斜設置有連接板(40),固定板(41)上開有至少一個通孔,通孔上安裝有探頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于厚壁管材超聲波自動檢測系統(tǒng)的多通道探頭架,其特征在于,固定板(41)與連接板(40)之間的夾角為90-150°。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于厚壁管材超聲波自動檢測系統(tǒng)的多通道探頭架,其特征在于,所述渦流探頭臂包括滑板(45)、渦流固定板(44)、渦流連接板(42),渦流連接板(42)上傾斜設置有渦流固定板(44),渦流固定板(44)上設有導軌(43),滑板(46)固定在導軌(43)的滑塊(45)上,滑板(46)上開有至少一個通孔,通孔上安裝有探頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于厚壁管材超聲波自動檢測系統(tǒng)的多通道探頭架,其特征在于,渦流固定板(44)與渦流連接板(42)之間的夾角為90-150°。
專利摘要本實用新型涉及一種用于厚壁管材超聲波自動檢測系統(tǒng)的多通道探頭架,屬于檢測設備領域。本實用新型軌道與自動檢測車之間設有行車輪,自動檢測車下部安裝有電機,電機頭部安裝齒輪,齒輪與齒條嚙合,自動檢測車上安裝有檢測主機、移動架能夠在自動檢測車下方垂直移動,移動架上安裝有探頭架。本實用新左、右支臂實現(xiàn)了多個超聲波探頭分別對被檢管材進行沿徑向缺陷進行掃查并進行位置檢測,橫波探頭架實現(xiàn)了周向?qū)θ毕葸M行掃查并進行位置檢測,提高檢測效率。在縱波檢測時,采用探頭安裝臂,實現(xiàn)管材外壁缺陷檢測時,采用渦流探頭臂。適合口徑大于59mm的不同直徑管材檢測,探頭架能夠自動調(diào)整,使各個探頭分別位于不同管材的橫波和縱波檢測位置。
文檔編號G01N29/26GK202814933SQ20122019681
公開日2013年3月20日 申請日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者王海嶺, 宗亞娟, 喬月俊, 李宏, 李云玲, 祁松虎 申請人:內(nèi)蒙古北方重工業(yè)集團有限公司
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