能檢測窄小部位的金屬材料看譜鏡的製作方法
2023-08-05 18:02:01 1
能檢測窄小部位的金屬材料看譜鏡的製作方法
【專利摘要】能檢測窄小部位的金屬材料看譜鏡，其激發裝置包括一殼體、電極和聚光鏡、殼體為長為180-220mm，外徑為26-30mm的細長殼體，在細長殼體內填充有絕緣物質，絕緣物質中沿細長殼體長度方向開設有通孔，看譜鏡光路裝置包括聚光鏡、電極和光纖，光纖穿插在通孔內，聚光鏡裝在通孔的端部，與光纖的一端相對，並與細長殼體和絕緣物質連接，另一端伸至觀察裝置內的狹縫前端；電極裝在和聚光鏡同一端的細長殼體上，電極用於與待測金屬接觸的觸點端伸出細長殼體外並朝向聚光鏡。本裝置用光纖和一個聚光鏡代替了現有的一個平面反光鏡和一組聚光鏡，光學器件的減少有助於將激發裝置做成細長的長探頭形狀，探測縱深較深和間距較窄的位置。
【專利說明】能檢測窄小部位的金屬材料看譜鏡
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種金屬材料光譜檢測設備，特別是涉及一種能檢測窄小部位的金屬材料看譜鏡。
【背景技術】
[0002]隨著電力工業的發展，確保發電設備金屬材料符合設計要求，保證電力生產安全運行，在電力建設壓力管道及壓力容器的安裝過程中，光譜檢測成為對金屬材質覆核的一個不可缺少的重要分析手段，由於它應用範圍廣、靈敏度高、測定速度快、被試品不受損壞、分析費用低等優點，但也存在著缺陷:分析有局限性，只檢很小的一點代表性差、人眼的靈敏度不同，有誤差、尤其是環境條件有限，現場工作中往往會出現意想不到的困難位置，現有普通型號的看譜鏡很難分析檢測到，給我們日常工作帶來了盲點、對工程質量產生了一定的隱患。
[0003]以下是在大唐國際運城電廠1#機組施工過程中發現了大量的設備缺陷:
[0004]1.坡口局部為碳鋼:(2個)
[0005]在鍋爐工地再熱器集箱(後屏再入口集箱)管接頭Φ 63 X 5坡口局部為碳鋼，設計材質為15CrMoG ;屏式過熱器集箱(後屏過熱器出口集箱左側)管接頭Φ63Χ12坡口局部為碳鋼，設計材質為12CrlMoVG。
[0006]2.部分合金焊口與該管排同類型焊口溶焊金屬合金含量存在差異:(共11道)
[0007]鍋爐受熱面管排:末級再熱器管排、後屏再熱器管排、末級過熱器管排等10道合金焊口與該管排同類型焊口溶焊金屬合金含量存在差異，I道合金焊口局部為碳鋼；後屏過熱器管排3道合金焊口與該管排同類型焊口溶焊金屬合金含量存在差異。
[0008]3.焊口只打底未完全蓋面:(兩處)
[0009]最嚴重的是在2006年9月5日對末級再熱器複查時發現管屏中第二根和第三根蛇形管有兩處焊口存在只進行了打底焊接未完全蓋面的重大設備缺陷。
[0010]在進行上述問題的觀測時，後屏再熱器(規格f63x4mm材質12CrlMoVG/15CrMoG)安裝焊口進行光譜檢驗時發現部分焊口因位置原因(主要是漢口窄小)導致現有儀器無法對其進行光譜檢驗。
[0011]隨後三河現場出現了類似的問題:低溫過熱器焊縫，焊縫編號為F(110-lll)-4、F(2-3)-4 ;E(110-lll)-4、F(2-3)-4, F 層的焊口是 TIG-R31 的，E 層的是 TIG-R30 的.規
格:φ57χ6,數量共8道。
[0012]焊口排列是:E、F代表第幾層，4:代表第幾排，括號裡的數代表的是焊口編號，焊縫間距太小也無法檢驗。
[0013]以上問題層出不窮的出現，並且隨著機組向容量大、超臨界、超超臨界，高效率的大機組和採用新型循環方式的方向發展，火電機組使用金屬材料越來越來越複雜，進口鋼材的大量引進，混料現象的嚴重，代用材料普遍，所以目前現場位置窄小、縱深很深(如:要分析部位寬度為30mm、深度為150?200mm)這一工作環境難題的解決迫在眉睫。
[0014]而導致上述問題出現的原因與現有金屬材料看譜鏡的結構和工作原理密不可分。現有的金屬材料看譜鏡包括激發裝置和觀察裝置兩部分，該兩部分為一體，激發裝置是用來對待觀察的金屬材料激發出電弧的，觀察裝置是根據激發出的電弧通過觀察分析出金屬的材質。當電弧發生器激發使被分析的物質和電極之間產生電弧或火花形成光斑，此光點進入看譜鏡光路後，形成按波長次序排列的光譜。不同元素被激發時，所形成的光譜互不相同，觀察區分不同元素在光譜上的區別，即可測定被分析物的化學成份。當光譜中出現某一種元素的特徵光譜線時，即表明試樣中有這種元素的存在。利用譜線的亮度，可確定該元素含量的多少。現有的看譜鏡頭部的激發裝置寬度較大，不適宜檢測縱深較深，和橫截面窄小的位置，這是由於其原理導致的，現在的看譜鏡是用平面反光鏡反射電極和金屬材料接觸產生的電弧，然後經兩次聚光鏡聚光後到狹縫處形成平行光，再經物鏡聚光後再經兩次稜鏡反射到目鏡觀測，其中平面反光鏡和兩個聚光鏡在激發裝置內，狹縫、兩個反光稜鏡和目鏡在觀察裝置內，由於激發裝置內放置多個器件，導致激發裝置體積較大，無法做成細長形狀以探測縱深和窄小位置。
[0015]為確保火力發電廠金屬監督範圍內的各類管道和部件及其焊接接頭的安全運行，保證整個機組的安裝質量，當好工程衛士，使我們不得不想法設法的來解決這個迫在眉睫的難題。
[0016]有鑑於此，特提出本實用新型。
實用新型內容
[0017]本實用新型的目的是提供一種能檢測縱深深、間距小的窄小部位的金屬材料看譜鏡。
[0018]為解決上述技術問題，本實用新型採用技術方案的基本構思是:
[0019]一種能檢測窄小部位的金屬材料看譜鏡，包括觀察裝置和激發裝置，所述激發裝置包括一殼體、電極和聚光鏡、所述殼體為細長殼體，長為180-220mm,外徑為26-30mm,在所述細長殼體內填充有絕緣物質，在所述絕緣物質中沿細長殼體長度方向開設有通孔，看譜鏡光路裝置包括所述聚光鏡、所述電極和光纖，其中光纖穿插在所述絕緣物質的通孔內，所述聚光鏡裝在所述通孔的端部，與光纖的一端相對，並與所述細長殼體和絕緣物質連接，光纖另一端伸至所述觀察裝置內的狹縫前端；所述電極裝在和所述聚光鏡同一端的細長殼體上，電極用於與待測金屬接觸的觸點端伸出所述細長殼體外並朝向所述聚光鏡。
[0020]優選的，所述細長殼體長為200mm,外徑為28mm。
[0021 ] 優選的，所述電極傾斜設置。
[0022]作為一種優選方案，在所述細長殼體和絕緣物質上設有環形凹槽，所述聚光鏡通過一環形墊圈裝在所述環形凹槽內。
[0023]優選的，所述光纖端部頂住所述聚光鏡。
[0024]優選的，所述絕緣物質為四氟乙烯材料。
[0025]優選的，所述激發裝置和觀察裝置為分體結構。
[0026]優選的，所述激發裝置整體為一直柄。
[0027]本實用新型的有益效果為:本裝置用光纖和一個聚光鏡代替了現有的一個平面反光鏡和一組聚光鏡，光學器件的減少有助於將激發裝置做成細長的長探頭形狀，從而可以探測縱深較深和間距較窄的位置，解決了現有技術的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1為本實用新型能檢測窄小部位的金屬材料看譜鏡的剖視圖；
[0029]圖2是本實用新型能檢測窄小部位的金屬材料看譜鏡的光路圖。
【具體實施方式】
[0030]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本實用新型方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0031]參照圖1，本實用新型是一種能檢測窄小部位的金屬材料看譜鏡，包括分體的觀察裝置和激發裝置，所述激發裝置包括一殼體、電極5和聚光鏡6、所述殼體為細長殼體1，長為180-220mm，外徑為26_30mm，在所述細長殼體I內填充有絕緣物質2，在所述絕緣物質2中沿細長殼體I長度方向開設有通孔3，看譜鏡光路裝置包括所述聚光鏡6、所述電極5和光纖4，其中光纖4穿插在所述通孔3內，所述聚光鏡6裝在所述通孔3的端部，與光纖4的一端相對，並與所述細長殼體I和絕緣物質2連接，光纖4另一端伸至所述觀察裝置內的狹縫9前端；在所述絕緣物質2中還開設一個和上述通孔3平行的第二通孔7，高壓線8放在第二通孔7內，所述電極5放置在該第二通孔7的端部，和細長殼體I連接，電極5和聚光鏡6裝在同一端，電極5和高壓線8電路連接，電極5用於與待測金屬接觸的觸點51端伸出所述細長殼體I外並朝向所述聚光鏡6，地線和光纖4裝在同一個通孔3內，高壓線8和地線為電極5提供高壓電。
[0032]優選的，所述細長殼體I長為200mm,外徑為28mm。
[0033]本裝置用光纖和一個聚光鏡代替了現有的一個平面反光鏡和一組聚光鏡，光學器件的減少有助於將激發裝置做成細長的長探頭形狀，從而可以探測縱深較深和間距較窄的位置，解決了現有技術的問題。
[0034]再參照圖1，在細長殼體I和絕緣物質2上設有豎直環形凹槽(圖中未示出)，所述聚光鏡6通過一環形墊圈裝在所述環形凹槽內，電極5傾斜設置，保證起弧點正對著聚光鏡。為了使聚光鏡6固定的更穩定,用光纖4頂住聚光鏡6。當然,聚光鏡6傾斜設置也可以，這樣於起弧點對的會更正，但是這樣會增加加工難度。
[0035]高壓電激發電壓上萬伏、電流4?6安培，管壁四面放電，很容易造成探頭外圍激發和不安全隱患，在通孔3和通孔7外圍填充絕緣物質2可以解決漏電問題，所述絕緣物質2優選採用四氟乙烯材料。此材料不但絕緣還能抗高溫可達183°C不變形，防漏電效果更佳。還可以是其他合適的絕緣材料。
[0036]所述激發裝置整體做成一直柄，更有利於深入到縱深較深以及間距較窄的位置進行探測，進一步解決特殊窄小部位的探測問題。
[0037]觀察裝置和激發裝置分開，可以只把激發裝置的長探頭部分伸進待觀測部位，測量靈活方便，進一步解決了上述窄小位置不利於探測的問題。
[0038]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種能檢測窄小部位的金屬材料看譜鏡，包括觀察裝置和激發裝置，所述激發裝置包括一殼體、電極和聚光鏡、其特徵在於，所述殼體為細長殼體，長為180-220mm,外徑為26-30mm，在所述細長殼體內填充有絕緣物質，在所述絕緣物質中沿細長殼體長度方向開設有通孔，看譜鏡光路裝置包括所述聚光鏡、所述電極和光纖，其中光纖穿插在所述絕緣物質的通孔內，所述聚光鏡裝在所述通孔的端部，與光纖的一端相對，並與所述細長殼體和絕緣物質連接，光纖另一端伸至所述觀察裝置內的狹縫前端；所述電極裝在和所述聚光鏡同一端的細長殼體上，電極用於與待測金屬接觸的觸點端伸出所述細長殼體外並朝向所述聚光鏡。
2.根據權利要求1所述的金屬材料看譜鏡，其特徵在於，所述細長殼體長為200mm，夕卜徑為28mm。
3.根據權利要求1所述的金屬材料看譜鏡，其特徵在於，所述電極傾斜設置。
4.根據權利要求1所述的金屬材料看譜鏡，其特徵在於，在所述細長殼體和絕緣物質上設有環形凹槽，所述聚光鏡通過一環形墊圈裝在所述環形凹槽內。
5.根據權利要求4所述的金屬材料看譜鏡，其特徵在於，所述光纖端部頂住所述聚光鏡。
6.根據權利要求1所述的金屬材料看譜鏡，其特徵在於，所述絕緣物質為四氟乙烯材料。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的金屬材料看譜鏡，其特徵在於，所述激發裝置和觀察裝置為分體結構。
8.根據權利要求7所述的金屬材料看譜鏡，其特徵在於，所述激發裝置整體為一直柄。
【文檔編號】G01N21/67GK203630042SQ201320876928
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】劉淑改, 邢燕德, 何志春, 楊海濤, 王彩霞 申請人:中國能源建設集團北京電力建設公司