衍射時差法超聲檢測掃查架的製作方法

2023-05-03 23:33:56

專利名稱：衍射時差法超聲檢測掃查架的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無損檢測領域的衍射時差法檢測裝置，特別涉及一種衍射時差法超聲檢測掃查架。
背景技術：
超聲衍射時差法(TOFD)是一種新型無損檢測技術。採用該技術對管道焊縫進行檢測時，需要使用一組或多組超聲波探頭，並且每對探頭需相對焊縫對稱分布。通過測量衍射波的傳播時間差，一般能精確得到缺陷的大小和位置。在用超聲衍射時差法進行檢測時，需使用掃查架，以保證超聲波探頭相對於被檢焊縫對稱分布。比如中國實用新型專利200920251234. 8公開了一種小徑管超聲波衍射時差法檢測單組探頭掃查架，及中國實用新型專利201020270291. 3公開了一種衍射時差法超聲檢測掃查架。但現有掃查架只適用於平板焊縫或管道環焊縫的檢測，對於變徑管道環焊縫或直管縱焊縫的檢測，現有掃查架則無法滿足檢測要求。通過調研發現，現有掃查架還存在以下問題(1)焊縫兩側空間受限時，掃查架無法有效放置；(2)探頭與焊縫兩側的工件表面不能很好地接觸，耦合效果差；(3)調節探頭間距或更換探頭時，需手工拆卸固定螺絲，費時費力；(4)探頭間距需手工測量，費時且精度較差。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種使用方便、適用範圍廣的衍射時差法超聲檢測掃查架，以克服現有技術的上述缺陷。為了解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案一種衍射時差法超聲檢測掃查架，包括滾輪組件和探頭夾持組件，還包括兩根滑動連杆和一個旋轉接頭，兩根滑動連杆的一端分別與旋轉接頭連接，所述旋轉接頭上設有鎖緊手柄，每根滑動連杆上都安裝有所述滾輪組件和探頭夾持組件，所述滾輪組件和探頭夾持組件可沿滑動連杆滑動並可鎖緊在滑動連杆上。優選地，所述旋轉接頭上還連接有推拉手柄，推拉手柄向上傾斜設置。 優選地，所述旋轉接頭上還設有轉角刻度盤。優選地，所述滑動連杆上設有刻度標尺。優選地，所述滑動連杆上沿長度方向設有梯形槽，梯形槽內設有滑塊，所述滑塊與一鎖緊螺釘螺紋配合，鎖緊螺釘的端部固定連接一手柄，所述滾輪組件包括一滾輪和一輪軸架，所述輪軸架被夾緊在所述手柄和滑動連杆之間，輪軸架上設有供所述鎖緊螺釘穿過的長孔。更優地，所述滾輪為磁性滾輪。更優地，至少一個滾輪上設有旋轉編碼器。[0016]優選地，每根滑動連杆上均安裝兩個滾輪組件。優選地，所述滑動連杆上沿長度方向設有梯形槽，梯形槽內設有滑塊，所述滑塊與一鎖緊螺釘螺紋配合，鎖緊螺釘的端部固定連接一手柄，所述探頭夾持組件包括相互連接的探頭架和連接架，所述連接架被夾緊在所述手柄和滑動連杆之間，連接架上設有供所述鎖緊螺釘穿過的長孔。更優地，所述探頭架和連接架之間可拆卸連接，在探頭架和連接架之間還設有彈
ο與現有技術相比，本實用新型的有益效果是非常顯著的本實用新型通過一個旋轉接頭連接兩根滑動連杆，可以很方便地改變兩根滑動連杆之間夾角；滾輪組件和探頭夾持組件在滑動連杆上的安裝位置也可以根據實際需要進行調節，從而使探頭間距可在一定範圍內任意調整。因此本實用新型的適用範圍可以擴大至包括對平板焊縫、直管縱焊縫、變徑管焊縫、以及角焊縫等檢測空間受限情況下的多種焊縫的檢測。本實用新型採用模塊化結構，拆裝更換零部件方便省時。探頭夾持組件連接架上的長孔使得探頭與工件表面的垂直距離可以調節；探頭架和連接架之間的彈簧插拔式結構，保證探頭與工件緊密貼合、耦合良好。推拉手柄採用向上傾斜式結構，可向探頭施加更大的下壓力，增強耦合效果。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明。

圖1是本實用新型衍射時差法超聲檢測掃查架的主視圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是圖1中I-I處的剖視圖。圖4是本實用新型用於角焊縫掃查的示意圖。圖5是本實用新型用於變徑管焊縫掃查的示意圖。圖中1、滑動連杆， 2、旋轉接頭，3、鎖緊手柄，4、滑動連杆，5、滾輪組件，6、探頭夾持組件，7、轉角刻度盤，8、推拉手柄，9、旋轉編碼器，10、滑塊，11、手柄，12、梯形槽，13、鎖緊螺釘，20、發射探頭，30、接收探頭，40、刻度標尺，51、滾輪， 52、輪軸架，53、長孔， 61、探頭架，62、連接架， 63、長孔， 64、彈簧， A、缺陷上端點，B、缺陷下端點。
具體實施方式
如圖1-3所示，本實用新型衍射時差法超聲檢測掃查架包括兩根滑動連杆1、4和一個旋轉接頭2，兩根滑動連杆1、4的一端分別與旋轉接頭2固定連接。優選地，兩根滑動連杆1、4採用快速插接方式與旋轉接頭2相連，以便於根據實際需要快速更換不同長度的滑動連杆。在旋轉接頭2上設有鎖緊手柄3，當鎖緊手柄3鬆開時，兩根滑動連杆1、4之間可通過旋轉接頭2相對轉動，形成鉸接關係；當鎖緊手柄3鎖緊時，兩根滑動連杆1、4之間的角度被固定，不能再相對轉動。鎖緊手柄3可以採用螺釘鎖緊或凸輪鎖緊等公知結構，在此不作贅述。優選地，為了便於掃查操作，在旋轉接頭2上還連接有推拉手柄8，推拉手柄8向上傾斜設置，可向探頭施加更大的下壓力，增強耦合效果。本優選實施例中，在旋轉接頭2上還設有轉角刻度盤7，以便於直觀地讀取兩根滑動連杆1、4之間的夾角。每根滑動連杆1、4上都安裝有至少一個滾輪組件5和至少一個探頭夾持組件6，兩根滑動連杆1、4上的探頭夾持組件6相對安裝。在本優選實施例中，每根滑動連杆1、4上均安裝有兩個滾輪組件5，以便更好地適應工件表面，提高探頭與工件的耦合效果。滾輪組件5和探頭夾持組件6既可以沿著滑動連杆1、4滑動，用於調節滾輪組件5的間距或探頭的間距；也可以用公知的鎖緊手段將滾輪組件5和探頭夾持組件6鎖緊在滑動連杆1、4上， 以保持它們的位置固定。為了直觀地讀取探頭間距，在滑動連杆1、4還可以設置刻度標尺 40。如圖1所示，在本實用新型的一個優選實施例中，探頭夾持組件6包括相互連接的探頭架61和連接架62，探頭架61用於安裝探頭(超聲波探頭及楔塊)，連接架62用於連接探頭架61和滑動連杆1、4。滑動連杆1、4可以採用工業鋁型材製成，如圖3所示，滑動連杆1(或4)上沿長度方向設有梯形槽12，梯形槽12內設有滑塊10，滑塊10與一鎖緊螺釘 13螺紋配合，鎖緊螺釘13的端部固定連接一手柄11，上述連接架62被夾緊在手柄11和滑動連杆1 (或4)之間，連接架62上設有供所述鎖緊螺釘13穿過的縱向的長孔63 (見圖1)。 轉動手柄11，可鬆開鎖緊螺釘13，此時一方面可以調節連接架62在滑動連杆1 (或4)上的橫向位置，從而調節探頭間距；另一方面也可以調節連接架62在滑動連杆1(或4)上的縱向位置，從而調節探頭與工件表面的垂直距離，保證探頭與工件表面良好耦合。為了便於更換探頭，探頭架61和連接架62之間最好採用便於拆卸的結構進行連接，比如採用公知的快速插拔式結構相連接。在拆裝探頭時，可以先把探頭架61從連接架62上取下來，再將探頭從探頭架61上拆下來或更換一個探頭，最後把探頭架61安裝回連接架62上即可。進一步地，還可以在探頭架61和連接架62之間設置彈簧64，彈簧64可以對探頭架61施加彈性下壓力，使裝在探頭架61上的探頭與工件表面緊密貼合。滾輪組件5在滑動連杆1、4上的安裝方式與探頭夾持組件6的安裝方式相同，也是通過帶手柄的鎖緊螺釘和設置在梯形槽內的滑塊安裝滑動連杆上。如圖1所示，每個滾輪組件5包括一滾輪51和一輪軸架52，輪軸架52被夾緊在所述手柄和滑動連杆之間，輪軸架上設有供所述鎖緊螺釘穿過的縱向的長孔53。鬆開手柄，也可以調節滾輪組件5在滑動連杆1、4上的橫向位置和縱向位置。為了保證滾輪51與工件表面良好接觸，滾輪51優選為磁性滾輪。並在至少一個滾輪51上設置旋轉編碼器9，用於缺陷定位。本實用新型掃查架由於兩根滑動連杆1、4的夾角可調，滾輪組件5和探頭夾持組件6在滑動連杆1、4上的位置可調，因此靈活性更好，適用範圍更廣，可以對平板焊縫、直管縱焊縫、變徑管焊縫、以及角焊縫等檢測空間受限情況下的多種焊縫的檢測。如圖4所示， 當本實用新型用於角焊縫掃查時，可以使兩根滑動連杆1、4呈垂直狀態，發射探頭20和接收探頭30分別安裝在兩根滑動連杆1、4上，位於待檢測焊縫的兩側，發射探頭20、接收探頭30及滾輪分別與焊縫兩側工件表面良好接觸，通過推拉手柄使掃查架沿著焊縫移動時， 根據發射探頭20、接收探頭30和旋轉編碼器9的信號，可以確定缺陷的位置；並根據缺陷的上端點A和下端點B，確定缺陷的深度和高度。探頭間的距離可通過滑動連杆1、4上的刻度標尺以及旋轉接頭上的轉角刻度直接讀取換算獲得。同理，改變兩根滑動連杆1、4的夾角，本實用新型掃查架也可以用於變徑管焊縫、直管縱焊縫的掃查，如圖5所示。 對於被檢工件較厚，焊縫兩側探頭間距要求較大的情況，將與旋轉接頭2連接的滑動連杆1、4更換為另一種更長的規格，其他組件保持不變，即可滿足檢測要求。
權利要求1.一種衍射時差法超聲檢測掃查架，包括滾輪組件( 和探頭夾持組件(6)，其特徵是，還包括兩根滑動連杆(1，4)和一個旋轉接頭O)，兩根滑動連杆(1，4)的一端分別與旋轉接頭( 連接，所述旋轉接頭( 上設有鎖緊手柄(3)，每根滑動連杆(1，4)上都安裝有所述滾輪組件( 和探頭夾持組件(6)，所述滾輪組件( 和探頭夾持組件(6)可沿滑動連杆(1，4)滑動並可鎖緊在滑動連杆(1，4)上。
2.根據權利要求1所述的衍射時差法超聲檢測掃查架，其特徵是，所述旋轉接頭(2)上還連接有推拉手柄(8)，推拉手柄(8)向上傾斜設置。
3.根據權利要求1所述的衍射時差法超聲檢測掃查架，其特徵是，所述旋轉接頭(2)上還設有轉角刻度盤(7)。
4.根據權利要求1所述的衍射時差法超聲檢測掃查架，其特徵是，所述滑動連杆(1，4) 上設有刻度標尺GO)。
5.根據權利要求1所述的衍射時差法超聲檢測掃查架，其特徵是，所述滑動連杆(1，4) 上沿長度方向設有梯形槽(12)，梯形槽(1 內設有滑塊(10)，所述滑塊(10)與一鎖緊螺釘(1 螺紋配合，鎖緊螺釘(1 的端部固定連接一手柄(11)，所述滾輪組件( 包括一滾輪(51)和一輪軸架(52)，所述輪軸架(5 夾緊在所述手柄(11)和滑動連杆(1，4)之間，輪軸架(5 上設有供所述鎖緊螺釘(1 穿過的長孔(53)。
6.根據權利要求5所述的衍射時差法超聲檢測掃查架，其特徵是，所述滾輪為磁性滾輪。
7.根據權利要求5所述的衍射時差法超聲檢測掃查架，其特徵是，至少一個滾輪(51) 上設有旋轉編碼器(9)。
8.根據權利要求1所述的衍射時差法超聲檢測掃查架，其特徵是，每根滑動連杆(1，4) 上均安裝兩個滾輪組件(5)。
9.根據權利要求1所述的衍射時差法超聲檢測掃查架，其特徵是，所述滑動連杆(1，4) 上沿長度方向設有梯形槽(12)，梯形槽(1 內設有滑塊(10)，所述滑塊(10)與一鎖緊螺釘(1 螺紋配合，鎖緊螺釘(1 的端部固定連接一手柄(11)，所述探頭夾持組件(6)包括相互連接的探頭架(61)和連接架(62)，所述連接架(6 被夾緊在手柄(11)和滑動連杆 (1,4)之間，連接架(6 上設有供所述鎖緊螺釘(1 穿過的長孔(63)。
10.根據權利要求9所述的衍射時差法超聲檢測掃查架，其特徵是，探頭架(61)和連接架(6 之間可拆卸連接，在探頭架(61)和連接架(6 之間還設有彈簧(64)。
專利摘要本實用新型公開了一種衍射時差法超聲檢測掃查架，包括滾輪組件和探頭夾持組件，還包括兩根滑動連杆和一個旋轉接頭，兩根滑動連杆的一端分別與旋轉接頭固定連接，所述旋轉接頭上設有鎖緊手柄，每根滑動連杆上都安裝有所述滾輪組件和探頭夾持組件，所述滾輪組件和探頭夾持組件可沿滑動連杆滑動並可鎖緊在滑動連杆上。本實用新型通過一個旋轉接頭連接兩根滑動連杆，可以很方便地改變兩根滑動連杆之間夾角；滾輪組件和探頭夾持組件在滑動連杆上的安裝位置也可以根據實際需要進行調節，從而使探頭間距可在一定範圍內任意調整。因此本實用新型的適用範圍可以擴大至包括對平板焊縫、直管縱焊縫、變徑管焊縫、以及角焊縫等檢測空間受限情況下的多種焊縫的檢測。
文檔編號G01N29/26GK202210093SQ201120288968
公開日2012年5月2日 申請日期2011年8月10日 優先權日2011年8月10日
發明者張效翔, 樊釗, 汪明輝, 王東輝, 石歡, 鍾志民, 陸琦 申請人:國核電站運行服務技術有限公司