持部分，滑組由滑塊(8)和絲桿(9)組成，滑塊(8)上安裝了 L型件(7)與探頭夾持部分的L型件(6)相連；兩滑組端部安裝了手輪(10)，通過(guò)調(diào)整手輪(10)使滑塊(8)帶動(dòng)探頭夾持部分運(yùn)動(dòng)，達(dá)到調(diào)整探頭間距PCS的目的；滑組端部還安裝了固定螺栓(11 )，通過(guò)擰緊固定螺栓(11)阻止絲桿運(yùn)動(dòng)以防調(diào)整好的探頭PCS在掃描運(yùn)動(dòng)中發(fā)生改變；PCS調(diào)整部分通過(guò)L型連接件(12)與三維運(yùn)動(dòng)部分中的鋁柱(13)相連，達(dá)到通過(guò)三維運(yùn)動(dòng)部分帶動(dòng)PCS調(diào)整部分及探頭夾持部分進(jìn)行探頭高度調(diào)整、超聲TOFD-B掃描及超聲TOFD-D掃描的目的。
[0017]所述的三維運(yùn)動(dòng)部分由鋁合金支架(17)、三組一維滑動(dòng)模組(X軸滑組15、y軸滑組16、z軸滑組14)構(gòu)成，滑動(dòng)模組均由57型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，各一維滑動(dòng)模組的絲桿直徑16 mm、螺距2mm。三維運(yùn)動(dòng)部分通過(guò)鋁柱(13)與PCS調(diào)節(jié)部分的L型連接件(12)相連，可帶動(dòng)PCS調(diào)節(jié)部分及探頭夾持部分做三維運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)超聲TOFD檢測(cè)B/D自動(dòng)掃描運(yùn)動(dòng)及探頭高度調(diào)整。
[0018]所述的耦合水循環(huán)部分由抽水機(jī)(18 )、排水機(jī)(19 )、流量閥門(mén)(20 )、軟管(21)、水槽(22)、儲(chǔ)水容器(23)組成。各部件由軟管(21)相連構(gòu)成水循環(huán)通路；水槽(22)用于盛放檢測(cè)工件及收集耦合水，抽水機(jī)(18)負(fù)責(zé)將水從儲(chǔ)水容器(23)充入噴水式探頭、在工件上形成耦合水層，排水機(jī)(20)負(fù)責(zé)將水槽(22)中的水排出至儲(chǔ)水容器(23)、實(shí)現(xiàn)耦合水的循環(huán)利用；流量閥門(mén)(20)安裝在抽水機(jī)(18)的出水管處，通過(guò)流量閥門(mén)(20)可調(diào)整水流速度以保持在工件間形成穩(wěn)定的耦合水層。
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
工作過(guò)程描述:PCS調(diào)整部分上分別安裝兩個(gè)探頭夾持部分，將兩超聲TOFD檢測(cè)噴水式探頭安裝在夾頭(I)上，擰上夾頭上的固定螺栓(2);由于探頭可繞固定螺栓(2)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，探頭在滑軌(3)及滑軌配重(5)的重力作用下可與檢測(cè)工件緊密貼合。此外，由于滑軌
(3)可在滑塊(4)上沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，探頭在掃描運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能夠沿豎直方向運(yùn)動(dòng)、可一定程度避免表面粗糙對(duì)耦合狀態(tài)的影響。探頭安裝好后，將檢測(cè)工件放入水槽(22)中，將噴水軟管(21)與探頭連接好，打開(kāi)抽水機(jī)(18)及排水機(jī)(19)，將外部容器中的耦合水充入探頭作為探頭與工件的耦合介質(zhì)；為方便排水，與排水機(jī)(19)連接的軟管安裝在水槽(22)底部，耦合水流入水槽后可通過(guò)排水機(jī)(19)排出至儲(chǔ)水容器(23)，實(shí)現(xiàn)耦合水循環(huán)使用；通過(guò)流量閥門(mén)(20)調(diào)節(jié)抽水(18)充入探頭的耦合水流量，使探頭與工件間形成穩(wěn)定的耦合層。根據(jù)檢測(cè)參數(shù)，通過(guò)手輪(10)調(diào)整探頭間距PCS，調(diào)整完成后擰緊螺栓(11)固定PCS、避免掃查過(guò)程中PCS發(fā)生改變。通過(guò)調(diào)整z軸滑組(14)可調(diào)整檢測(cè)探頭高度以適應(yīng)不同厚度的檢測(cè)對(duì)象；啟動(dòng)I軸滑組(16)，檢測(cè)探頭可沿著y方向運(yùn)動(dòng)作超聲TOFD-D掃描；啟動(dòng)X軸滑組(15)，檢測(cè)探頭可沿X軸方向運(yùn)動(dòng)作超聲TOFD-B掃描。
[0020]本發(fā)明采用裝置的模塊化設(shè)計(jì)方法，各部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，實(shí)現(xiàn)了超聲TOFD的檢測(cè)自動(dòng)化。工件與探頭的耦合采用噴水式耦合，探頭耦合壓力、水流速度均可調(diào)整，容易獲得最優(yōu)的耦合狀態(tài)，避免了探頭與工件之間因耦合不良導(dǎo)致的聲波強(qiáng)度降低及信號(hào)不穩(wěn)定的問(wèn)題、避免了檢測(cè)探頭的接觸磨損、提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)掃描方式進(jìn)行超聲TOFD檢測(cè)，減少了檢測(cè)人員主客觀因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的不良影響，提高了檢測(cè)效率。本發(fā)明為各類(lèi)焊縫、連接接頭的超聲TOFD檢測(cè)提供了一種新的檢測(cè)裝置及解決方案，特別適用于對(duì)接頭質(zhì)量要求高的平板型零部件的檢測(cè)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超聲TOFD無(wú)損檢測(cè)的噴水式自動(dòng)掃描裝置，通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)；該噴水式自動(dòng)掃描裝置包括:探頭夾持部分、耦合水循環(huán)部分、PCS調(diào)整部分、三維運(yùn)動(dòng)部分；其特征在于: 所述探頭夾持部分由夾頭、探頭固定螺栓、滑軌、滑塊、滑軌配重、L型連接件構(gòu)成；其中夾頭安裝在滑軌端部，滑軌在滑塊上沿豎直方向滑動(dòng)；滑軌配重固定在滑軌上端，與滑軌一起為探頭提供耦合壓力、使探頭與檢測(cè)工件表面具備良好的聲耦合；滑塊固定在L型連接件上，并通過(guò)L型件與PCS調(diào)節(jié)部分的L型件相連； 所述PCS調(diào)節(jié)部分由兩組結(jié)構(gòu)相同的一維微型運(yùn)動(dòng)滑組組成，各滑組分別搭載一個(gè)相同的探頭夾持部分，滑組由滑塊和絲桿組成，滑塊上安裝了 L型件與探頭夾持部分的L型件相連；兩滑組端部安裝了手輪，通過(guò)調(diào)整手輪使滑塊帶動(dòng)探頭夾持部分運(yùn)動(dòng)；滑組端部還安裝了固定螺栓，PCS調(diào)整部分通過(guò)L型連接件與三維運(yùn)動(dòng)部分中的鋁柱相連； 所述三維運(yùn)動(dòng)部分由鋁合金支架、三組一維滑動(dòng)模組(X軸滑組15、y軸滑組16、z軸滑組14)構(gòu)成，滑動(dòng)模組均由57型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，三維運(yùn)動(dòng)部分通過(guò)鋁柱與PCS調(diào)節(jié)部分的L型連接件相連，可帶動(dòng)PCS調(diào)節(jié)部分及探頭夾持部分做三維運(yùn)動(dòng)； 所述耦合水循環(huán)部分由抽水機(jī)、排水機(jī)、流量閥門(mén)、軟管、水槽和儲(chǔ)水容器組成；各部件由軟管相連構(gòu)成水循環(huán)通路；水槽用于盛放檢測(cè)工件及收集耦合水，抽水機(jī)負(fù)責(zé)將水從儲(chǔ)水容器充入噴水式探頭、在工件上形成耦合水層，排水機(jī)負(fù)責(zé)將水槽中的水排出至儲(chǔ)水容器、實(shí)現(xiàn)耦合水的循環(huán)利用；流量閥門(mén)安裝在抽水機(jī)的出水管處，通過(guò)流量閥門(mén)調(diào)整水流速度以保持在工件間形成穩(wěn)定的耦合水層。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種超聲TOFD無(wú)損檢測(cè)的噴水式自動(dòng)掃描裝置。由探頭夾持部分、耦合水循環(huán)部分、探頭間距PCS調(diào)節(jié)部分、三維運(yùn)動(dòng)部分四部分構(gòu)成：探頭夾持部分用于搭載檢測(cè)探頭，并使探頭以一定耦合壓力緊貼檢測(cè)工件；探頭夾持部分通過(guò)L形連接件與PCS調(diào)節(jié)部分相連，實(shí)現(xiàn)探頭間距PCS精確可調(diào)；PCS調(diào)節(jié)部分通過(guò)L形連接件與三維運(yùn)動(dòng)部分相連，實(shí)現(xiàn)了探頭高度調(diào)節(jié)、超聲TOFD-B掃描和D掃描；耦合水循環(huán)部分負(fù)責(zé)向噴水探頭充水使工件和探頭接觸面上形成耦合水層，并可實(shí)現(xiàn)耦合水的循環(huán)利用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠在自動(dòng)掃描過(guò)程中保持聲波強(qiáng)度及信號(hào)穩(wěn)定性，減少人為因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響、提高檢測(cè)效率并避免探頭與工件之間直接接觸導(dǎo)致的探頭磨損。
【IPC分類(lèi)】G01N29/22, G01N29/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105203633
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510696033
【發(fā)明人】陳振華, 陳修忻, 盧超, 鄭志遠(yuǎn)
【申請(qǐng)人】南昌航空大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月26日