專利名稱:管材超聲自動(dòng)檢測(cè)裝置的制作方法
本實(shí)用新型是一種管材超聲自動(dòng)檢測(cè)裝置，屬于管材無損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域：
。
各個(gè)油田、發(fā)電廠、化工廠都要使用大量管材，這些管材由于長(zhǎng)期工作在強(qiáng)應(yīng)力之下出現(xiàn)疲勞裂紋，或者由于偏磨與腐蝕，壁厚減薄，造成不少的爆管事故。給油田與工廠造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。近幾十年，對(duì)管材缺陷的檢測(cè)都是采用人工超聲波檢測(cè)法和漏磁檢測(cè)技術(shù)。人工超聲檢測(cè)慢，勞動(dòng)強(qiáng)度大，很難實(shí)現(xiàn)全檢，漏磁檢測(cè)法對(duì)管材偏磨較為有效，但對(duì)管材的線狀裂紋、通孔、盲孔等缺陷會(huì)大量漏檢，且在管材上的剩磁危害較大。
本實(shí)用新型的目的是為大量使用管材的企業(yè)提供一套沒有剩磁的管材超聲自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，使企業(yè)能對(duì)使用的新舊管材的管體缺陷進(jìn)行全檢，并測(cè)量管子壁厚。篩選出不合格管材，使管材質(zhì)量得到保證。杜絕爆管事故發(fā)生。減少經(jīng)濟(jì)損失，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效益和社會(huì)效益。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的它由螺旋滾道1，探頭伺服跟蹤機(jī)構(gòu)的探頭水箱2，陣列式線聚焦探傷探頭3，高阻尼測(cè)厚探頭4，氣缸5，位置傳感器6，進(jìn)水管路7，伺服滾輪8，平衡配重9，以及滾道電機(jī)，超聲探傷測(cè)厚儀，控制型工業(yè)PC機(jī)組成，其結(jié)構(gòu)特征是伺服機(jī)構(gòu)探頭水箱的中軸線與螺旋滾道之間連線的中垂線一致；測(cè)厚探頭安裝于水箱的中軸線上，工作頻率為5MHZ；陣列式探傷探頭偏移中心軸線的偏移量在0．27R至0．46R之間調(diào)節(jié)(R是被檢管材的半徑)，工作頻率為2．5MHZ，晶片之間的距離必需小于1mm，線聚焦焦距為38mm；伺服滾輪對(duì)稱地配置于探頭水箱的兩個(gè)支撐臂上，兩支撐臂的夾角為75°；平衡配重與探頭水箱分布于伺服機(jī)構(gòu)平衡梁的兩邊；氣缸與平衡梁鉸鏈連接；位置傳感器配置于螺旋滾道兩側(cè)，發(fā)射傳感器與接收傳感器之間距離應(yīng)大于最大被測(cè)管材的管徑；測(cè)厚探頭與探傷探頭通過高頻同軸電纜與超聲探傷測(cè)厚儀連接；滾道電機(jī)通過萬向軸與螺旋滾道的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；位置傳感器、滾道電機(jī)、氣缸電磁閥通過接口電路與工業(yè)PC機(jī)連接。被檢管材到達(dá)檢測(cè)工位前，氣缸處于上升狀態(tài)，探頭水箱處于下沉狀態(tài)，當(dāng)被檢管材在螺旋滾道驅(qū)動(dòng)下到達(dá)檢測(cè)工位，位置傳感器發(fā)出信息，使PC機(jī)發(fā)出指令，氣缸下降，探頭水箱在平衡配重作用下上升，探頭水箱支撐臂上的伺服滾輪與被檢管浮動(dòng)接觸，當(dāng)管材跳動(dòng)時(shí)，探頭水箱處于自動(dòng)跟蹤狀態(tài)，超聲耦合良好，開始探傷測(cè)厚，當(dāng)被檢管材完成全管檢測(cè)，尾部到達(dá)時(shí)，傳感器發(fā)出檢完信息，PC機(jī)發(fā)出指令使氣缸回到原位，被檢管由出料機(jī)構(gòu)出料。檢測(cè)過程中的缺陷信息與壁厚信息經(jīng)探傷測(cè)厚儀即時(shí)傳送到工業(yè)PC機(jī)，由工業(yè)PC機(jī)處理、顯示或打印輸出。
本實(shí)用新型的有益效果是將無任何工害的超聲檢測(cè)技術(shù)用于管材檢測(cè)并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化全檢，大大提高檢測(cè)速度與檢測(cè)可靠性?？朔寺┐艡z測(cè)法與超聲人工檢測(cè)法的缺點(diǎn)。

附圖(一)是實(shí)用新型工作示意圖附圖(二)是伺服機(jī)構(gòu)示意圖下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明圖中，1為螺旋滾道的滾輪，2為探頭伺服跟蹤機(jī)構(gòu)的探頭水箱，3為陣列式線聚焦探傷探頭，4為高阻尼測(cè)厚探頭，5為氣缸，6為位置傳感器，7為進(jìn)水管路。8為伺服滾輪，9為平衡配重。
以下為實(shí)施例(以檢測(cè)∮139．7的石油套管的裝置為例)螺旋滾道的滾輪1采用螺旋角為8°的橡膠減振滾輪，直徑為∮500．探頭水箱2的尺寸為200×105×200(長(zhǎng)×寬×高)。探傷探頭3用JFZ-4型陣列式線聚焦探頭。測(cè)厚探頭4用JFH-2型高阻尼測(cè)厚探頭。測(cè)厚探頭4安裝在探頭水箱2中軸線上，探傷探頭3安裝在探頭水箱中軸線的左邊，偏心距離為27．8mm，伺服滾輪8采用直徑為100mm硬質(zhì)合金軸承式滾輪，配置于探頭水箱的兩個(gè)支撐臂上，兩支撐臂之間的夾角為75°，耦合進(jìn)水管路7處于探頭水箱的正下方；與伺服機(jī)構(gòu)平衡梁用鉸鏈相連的氣缸型號(hào)為QGB(D)50×50單作用氣缸。處于螺旋滾道兩旁的位置傳感器采用HGK-3型紅外光電傳感器對(duì)，發(fā)射與接收傳感器之間的間距為800mm。探傷測(cè)厚儀用具有10個(gè)探傷通道和一個(gè)測(cè)厚通道的JFY-6型多通道超聲探傷測(cè)厚儀。探傷探頭與測(cè)厚探頭用Q9高頻同軸線與探傷測(cè)厚儀相連。工業(yè)PC機(jī)用研翔工業(yè)PC機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種管材超聲自動(dòng)檢測(cè)裝置，包括滾道驅(qū)動(dòng)電機(jī)，螺旋滾道，伺服跟蹤機(jī)構(gòu)的探頭水箱，陣列式線聚焦探傷探頭，高阻尼測(cè)厚探頭，氣缸，位置傳感器，進(jìn)水管路，伺服滾輪，平衡配重，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，超聲探傷測(cè)厚儀，工業(yè)PC機(jī)組成，其特征是伺服機(jī)構(gòu)探頭水箱的中軸線與螺旋滾道之間連線的中垂線一致；測(cè)厚探頭配置于探頭水箱內(nèi)的中心軸線上，工作頻率為5MHZ；探傷探頭配置于探頭水箱內(nèi)偏離中心軸線的偏心距在0．27R至0．46R之間調(diào)節(jié)，探頭的四個(gè)晶片排列于一線陣上，片間距小于1mm，工作頻率為2．5MHZ，線聚焦焦距為38mm；探頭水箱與平衡配重配置于平衡梁的兩邊；伺服滾輪對(duì)稱地安裝在探頭水箱的兩個(gè)支撐臂上，兩支撐臂的夾角為75°測(cè)厚探頭與探傷探頭通過高頻同軸電纜與超聲探傷測(cè)厚儀相連。滾道驅(qū)動(dòng)電機(jī)、位置傳感器、氣缸電磁閥通過接口電路與PC機(jī)相連。
專利摘要
本實(shí)用新型是一種管材超聲自動(dòng)檢測(cè)裝置,屬于管材無損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域：
。關(guān)鍵技術(shù)是解決了管材旋轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)下的超聲耦合問題。本實(shí)用新型由滾道電機(jī)、螺旋滾道、伺服跟蹤機(jī)構(gòu)的探頭水箱、陣列式線聚焦探傷探頭、高阻尼測(cè)厚探頭、氣缸、位置傳感器、進(jìn)水管路、伺服滾輪、平衡配重、超聲探傷測(cè)厚儀、工業(yè)PC機(jī)組成,其特征是將測(cè)厚探頭安裝在伺服機(jī)構(gòu)的水箱內(nèi)的中心軸線上,工作頻率為5MHZ;陣列式線聚焦探傷探頭也安裝在探頭水箱內(nèi),離開中心軸線的偏心量在0.27R到0.46R之間調(diào)節(jié),工作頻率為2.5MHZ;伺服滾輪配置于水箱的兩個(gè)支撐臂上,兩支撐臂之間的夾角為75°;平衡配重與探頭水箱配置于伺服機(jī)構(gòu)平衡梁的兩邊;氣缸與平衡梁用鉸鏈連接;檢測(cè)過程中伺服機(jī)構(gòu)的探頭水箱隨被檢管材跳動(dòng)而浮動(dòng)跟蹤,管材跳動(dòng)高達(dá)50mm時(shí),跟蹤精度小于0.5mm,使管材在動(dòng)態(tài)狀態(tài)下,超聲耦合始終良好。
文檔編號(hào)GKCN2427808SQ99232305
公開日2001年4月25日 申請(qǐng)日期1999年8月10日
發(fā)明者劉延安, 何彬, 竇志強(qiáng) 申請(qǐng)人:成都金峰科技開發(fā)有限責(zé)任公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan