一種多功能超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及管道探傷技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種多功能超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在煉化裝置安裝施工中，大厚壁、大管徑壓力管道對接環(huán)焊縫無損檢測工程量越來越大；采用A型脈沖超聲波檢測，缺陷顯示不直觀，不能顯示缺陷形狀，檢測結(jié)果及缺陷測量受人為因素影響大，缺陷檢測評定重復(fù)性差；采用X射線檢測越來越困難甚至不能檢測(穿透力不足);采用γ射線檢測安全防護困能(有些場所不讓使用)、檢測時間長、檢測時間受限、半衰期短，因而不但成本高、靈敏度低、檢測效率低，嚴重制約著工程工期、質(zhì)量、安全等因素。期待有一種能夠克服上述檢測缺點的新型檢測方法。
[0003]超聲相控陣技術(shù):phased array英文縮寫PA，在無損檢測領(lǐng)域，是一種高級的常規(guī)超聲波檢測技術(shù)。利用類似相控陣雷達、聲納和其他波動物理學(xué)應(yīng)用的原理，是一種通過電子激發(fā)的時間不同而改變探頭性能的技術(shù)，也是一種掃描和成像的方法。尤其在對焊接接頭(包括平板對接、T角對接、Y角對接等)焊縫檢測方面的應(yīng)用具有獨特優(yōu)勢，這是T0FD、RT等檢測方法無法實現(xiàn)的?？捎行У貦z出焊接接頭中的各種面狀缺陷和體積型缺陷。檢測結(jié)果以圖像形式顯示，為缺陷定位、定量、定性、定級提供了豐富的信息。
[0004]其中，超聲相控陣是超聲探頭晶片的組合，由多個壓電晶片按一定的規(guī)律分布排列，然后逐次按預(yù)先規(guī)定的延遲時間激發(fā)各個晶片，所有晶片發(fā)射的超聲波形成一個整體波陣面，能有效地控制發(fā)射超聲束(波陣面)的形狀和方向，能實現(xiàn)超聲波的波束掃描、偏轉(zhuǎn)和聚焦
在發(fā)射過程中，探傷儀將觸發(fā)信號傳送至相控陣控制器。相控陣控制器將信號變換成特定的高壓電脈沖，脈沖寬度預(yù)先設(shè)定，而時間延遲則由聚焦律界定。每個晶片只接收一個電脈沖，這樣產(chǎn)生的超聲波束就有一定角度，并聚焦在一定深度。該聲束遇到缺陷即反射回來；接收回波信號后，相控陣控制器按接收聚焦律變換時間，并將這些信號匯合一起，形成一個脈沖信號，傳送至探傷儀；經(jīng)過數(shù)字化控制軟件將模擬信號轉(zhuǎn)化成便于計算機測量的數(shù)字信息和顯示。
[0005]但是，現(xiàn)有的掃查器只適合容器對接焊縫檢測，有以下幾個方面不適合曲率較大的管道對接焊縫檢測。其一，掃查器橫向磁輪間距較大，不適合大范圍曲率的調(diào)整；其二，探頭支架上下位移較小，不適合彎頭、三通、大小頭與直管對接環(huán)焊縫掃查；其三，探頭楔塊較大不適合彎頭焊口檢測；其四，對于直徑在Φ 159?Φ IlOOmm的直管對接環(huán)焊縫的檢測，上述設(shè)備就很不方便；其五，對于彎頭、三通、大小頭與直管焊對接環(huán)焊縫的檢測無能為力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多功能超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測設(shè)備，該設(shè)備在進行管道環(huán)焊縫檢測工作中能夠環(huán)繞探傷管道平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，同時解決了急速減徑管道探傷時，檢測設(shè)備無法有效固定等問題；該設(shè)備具有適用范圍廣，穩(wěn)定性好，探傷靈敏度尚等優(yōu)點。
[0007]為了實現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
一種多功能超聲相控陣管道環(huán)焊縫檢測設(shè)備，用于配合設(shè)有探傷探頭的聲波探傷儀器對管道環(huán)焊縫進行探傷，其特征是:包括主體、磁力壓輪機構(gòu)、輔助支架、緊固裝置、左右探傷探頭支架、左右探傷探頭；
所述主體包括基座、第一滑桿、第二滑桿、滑桿頂絲、左右滑桿聯(lián)接架、磁力輪和輪軸；所述基座內(nèi)部中空，基座側(cè)面設(shè)有相互平行貫通的第一滑孔和第二滑孔；第一滑桿設(shè)置在第一滑孔中；第二滑桿設(shè)置在第二滑孔中，內(nèi)側(cè)設(shè)有撥齒；基座位于第一滑孔和/或第二滑孔上方設(shè)有與滑孔貫通的頂絲孔，頂絲孔內(nèi)設(shè)有滑桿頂絲，用于頂緊滑桿；所述左右滑桿聯(lián)接架上均設(shè)有兩個分別與第一滑桿和第二滑桿相對應(yīng)的第三滑孔；第一滑桿和第二滑桿分別穿過滑桿聯(lián)接架上的兩個第三滑孔，使主體與滑桿聯(lián)接架連接；滑桿聯(lián)接架兩側(cè)還設(shè)有兩個分別與第三滑孔相貫通的第二頂絲孔和兩個第二頂絲，用于頂緊第一滑桿和第二滑桿；
基座上設(shè)有調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)旋鈕下方連接有與第二滑桿內(nèi)側(cè)的撥齒相嚙合的調(diào)節(jié)齒輪，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)旋鈕能夠通過調(diào)節(jié)齒輪帶動第二滑桿滑動；兩組磁力輪分別通過兩個輪軸設(shè)置在基座下方兩側(cè)，兩個輪軸均與第一滑桿平行；其中一輪軸上設(shè)有輪軸齒輪，該輪軸上方的基座上設(shè)有手撥輪，所述手撥輪側(cè)面設(shè)有轉(zhuǎn)動齒輪，其通過轉(zhuǎn)動齒輪與輪軸齒輪嚙合，轉(zhuǎn)動手撥輪能夠帶動磁力輪轉(zhuǎn)動；滑桿連接件連接第一滑桿和第二滑桿的一端，使第一滑桿和第二滑桿同時滑動；兩個探傷探頭支架對稱設(shè)置在第一滑桿和第二滑桿的另一端，用于連接探傷探頭；這樣，可以通過撥動手撥輪，來使得磁力輪轉(zhuǎn)動，帶動基座和整個管道環(huán)焊縫檢測設(shè)備移動；
所述磁力壓輪機構(gòu)設(shè)置在左右滑桿聯(lián)接架外遠離基座一端的第一滑桿和第二滑桿之間，包括磁力輪、輪軸、輪架、連接片、彈簧套桿、彈簧、螺母、滑桿連接片；輪架為倒U型結(jié)構(gòu)，其下端兩側(cè)均設(shè)有銷孔；磁力輪中部設(shè)有軸孔，磁力輪設(shè)置在輪架內(nèi)，輪軸穿過輪架的銷孔和磁力輪的軸孔將磁力輪與輪架連接；連接片一端設(shè)有可以穿過彈簧套桿的通孔，另一端螺栓孔；彈簧套桿垂直設(shè)置在輪架頂部，并穿過連接片的通孔固定在輪架頂端，彈簧套桿上端設(shè)有螺紋段；螺母設(shè)置在螺紋段上；彈簧套設(shè)在彈簧套桿上，且位于連接片與螺母之間；滑桿連接片兩端分別與第一滑桿和第二滑桿連接；滑桿連接片上設(shè)置有與連接片一端相同的螺栓孔，滑桿連接片與連接片的螺栓孔通過螺栓連接；
這樣，通過調(diào)節(jié)螺母使彈簧處于壓縮狀態(tài)，則彈簧能夠通過連接片對滑桿施加向下的作用力，進而對檢測裝置施加向下的作用力，從而防止因管道環(huán)焊縫檢測裝置的探傷探頭與待測管道間出現(xiàn)震顫、產(chǎn)生縫隙而影響探傷效果；
所述輔助支架與主體的第一滑桿和第二滑桿連接，包括兩個連接定位框、兩根連接桿和四個頂緊旋鈕；所述連接定位框為長方體框架，長方體框架的左右邊框從上往下對稱設(shè)置有多組互相對應(yīng)的與連接桿配合的通孔；連接桿分別設(shè)置在兩個連接定位框相對應(yīng)的通孔內(nèi)；連接定位框左右外側(cè)面上均設(shè)置有螺紋孔，頂緊旋鈕設(shè)置在螺紋孔內(nèi)，用于頂緊連接桿，防止連接桿相對連接定位框位移；
所述的連接桿外徑與第一滑桿和第二滑桿相同，第一滑桿和第二滑桿根據(jù)待檢測的管道位置設(shè)置在相對應(yīng)的通孔內(nèi)；這樣，在進行探傷檢測時，不移動整個固定好的檢測裝置，不僅可對不同長度位置的焊縫進行檢測，還能通過調(diào)整第一滑桿和第二滑桿在連接定位框兩側(cè)通孔內(nèi)的高度位置，對減徑管道進行焊縫檢測；
所述左右探傷探頭支架均包括楔塊夾持件、支架固定架、滑片和滑軌；支架固定架固定在滑桿聯(lián)接架；滑軌設(shè)置在支架固定架上，滑片與滑軌連接并能夠在滑軌上上下滑動；滑片頂部兩端均設(shè)有與支架固定架連接的第一彈簧；楔塊夾持件與滑片下端連接，用于夾緊楔塊；
所述探傷探頭包括楔塊、超聲相控陣發(fā)生器；
所述楔塊包括梯形塊體、阻尼塊、兩個注水管、滾珠；所述梯形塊體底面為弧形面，一側(cè)面設(shè)置有兩個用于安裝進水管的安裝孔和若干個用于楔塊與超聲相控陣發(fā)生器相連接的連接孔，安裝孔下面設(shè)置有多個注水通道，兩個注水管分別安裝在兩個安裝孔內(nèi)；弧形面設(shè)置有至少四個滾珠安裝孔，注水通道末端通入弧形面形成出水孔；所述滾珠設(shè)置在滾珠安裝孔內(nèi)；所述梯形塊體上另一側(cè)面設(shè)置有用于阻尼塊安裝槽，阻尼塊設(shè)置在安裝槽內(nèi)；超聲相控陣發(fā)生器固定在楔塊斜側(cè)面上；楔塊固定在楔塊夾持件上；
所述緊固裝置用于將主體緊固在待測管道上；
所述緊固裝置包括調(diào)節(jié)裝置和多個相互鉤掛的鏈節(jié)；所述調(diào)節(jié)裝置包括第一連接件、第二連接件、調(diào)節(jié)桿和第二彈簧；所述第一連接件包括鉤爪框架、左右第一滾輪、握持框、第一銷軸；鉤爪框架的一端設(shè)有兩個鉤爪，另一端通過旋轉(zhuǎn)軸固定在握持框下部，左右第一滾輪設(shè)置在握持框的下部的兩側(cè)，第一銷軸設(shè)置在握持框的中部；第一銷軸中部設(shè)有通