用於管道檢測的超聲導波探頭固定裝置製造方法
2023-06-21 02:41:31
用於管道檢測的超聲導波探頭固定裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於管道檢測的超聲導波探頭固定裝置，包括多個探頭單元、開口柔性環帶和快速拉緊鎖扣，多個探頭單元一端分別固定在開口柔性環帶內側上，另一端抵靠在被檢測的管道外周面上，開口柔性環帶兩端通過快速拉緊鎖扣連接成環形；探頭單元包括數個激勵探頭、一個接收探頭和探頭安裝座，開口柔性環帶包括內襯層、氣囊和外包層，內襯層位於氣囊下側和探頭安裝座之間，外包層包覆氣囊上側。本實用新型在探頭安裝座的下側凹槽縱向設置了成排彈性銷橫孔，可以調節激勵探頭之間的距離，改善檢測效果。充氣的氣囊對激勵探頭探頭、接收探頭與被測管道的機械耦合提供了可靠的保證。探頭單元採用模塊化結構，便於系列化推廣與應用。
【專利說明】用於管道檢測的超聲導波探頭固定裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種管道的無損檢測裝置，特別涉及一種採用超聲導波檢測大直徑管道缺陷的探頭裝置，屬於無損檢測【技術領域】。
【背景技術】
[0002]管道輸送是流體輸送的重要方式，尤其是在石油、化工、天然氣、城市供水等方面發揮著不可替代的作用，然而，由於長期使用造成的磨損、腐蝕或意外傷害等造成的管道損傷是導致管道洩漏主要原因，給國家和人民的財產及安全帶來極大的危害，為了減少直至避免此類危害的發生，管道的安全檢測尤為重要。
[0003]目前，管道無損檢測的常規方法主要有:超聲、射線、磁粉、渦流和滲透技術，但這些檢測技術都必須逐點檢測，檢測速度慢，效率低，不適用長距離的工業管道檢測。而超聲導波技術很大程度上克服了前述缺點，具有沿傳播路徑衰減小，傳播距離遠的特點，並且接收到的信號攜帶從激勵點到接收點的管道整體的信息，能夠在線檢測長距離、充液和帶有包覆層的管道，在長距離工業管道的在線檢測方面優勢明顯。
[0004]管道超聲導波探頭固定裝置是管道超聲檢測設備的重要組成部分，用於超聲檢測的管道探頭固定裝置大致分為探頭柔性固定裝置和剛性固定裝置兩種結構形式不同的裝置，這兩種裝置都是通過藉助外力的方式來保證探頭與管壁的良好接觸，從而保證超聲導波探頭與被測管道的機械耦合性能。中國專利CN2624208 「管道超聲導波檢測專用探頭及其固定裝置」是一種剛性固定裝置，在圓周方向上均勻布置了多個探頭，採用螺釘擠壓探頭的結構以保證探頭與管道外壁的耦合效果，但這種固定裝置比較笨重，一般只適用於管道外徑小於6英寸的小直徑管道，且製造複雜，工藝要求較高，可擴展性較差。對於外徑大於6英寸的工業管道，通常採用柔性夾具固定探頭，如中國專利CN202066839 U 「管道導波檢測系統柔性探頭環」通過充氣擠壓的氣囊結構使探頭均勻受力，但該柔性探頭環的多個探頭模塊座分別固定在鋼圈上，柔性探頭環較重，使用不方便，成本較高，安裝拆卸時，信號線連接器接口多次插拔後容易鬆動，導致信號傳遞不可靠，影響柔性探頭環的正常使用。
實用新型內容
[0005]本實用新型提出一種結構緊湊、輕便、機械耦合效果好、探頭的縱向位置可以調節的管道超聲導波探頭固定裝置。
[0006]本實用新型通過以下技術方案予以實現:
[0007]—種用於管道檢測的超聲導波探頭固定裝置，包括多個探頭單元、開口柔性環帶和快速拉緊鎖扣，成環形排列的多個探頭單元一端分別固定在開口柔性環帶內側上，多個探頭單元另一端分別抵靠在被檢測的管道外周面上，所述開口柔性環帶兩端通過快速拉緊鎖扣連接成環形；所述探頭單元包括數個激勵探頭、一個接收探頭和探頭安裝座，激勵探頭和接收探頭均呈長條形，長條形上部的探頭臺階縱向兩端向外延伸；所述探頭安裝座為底部開口的條形盒，數個激勵探頭和一個接收探頭並排分別嵌在探頭安裝座空腔內，探頭臺階兩側與探頭安裝座空腔的下側凹槽兩側間隙配合，其中，數個激勵探頭並排位於探頭安裝座空腔的縱向一端內，一個接收探頭位於探頭安裝座空腔的縱向另一端內，數個激勵探頭上側和一個接收探頭上側分別與分雷莫接頭輸入端相連，數個激勵探頭和一個接收探頭分別通過位於各自探頭臺階縱向兩端下側且橫穿過探頭安裝座的彈性銷支撐定位在探頭安裝座內；所述開口柔性環帶包括內襯層、氣囊和外包層，所述內襯層位於氣囊下側和探頭安裝座上側之間，外包層包覆氣囊上側，內襯層兩側邊分別向內彎折成內襯層環邊；成排排列的多個專用連接螺釘下端分別依次穿過內襯層環邊和外包層邊緣，與探頭安裝座固定連接，多個專用連接螺釘上端分別通過鎖緊墊圈鎖緊在外包層上；兩個總雷莫接頭並排固定在安裝座上，所述安裝座固定在探頭安裝座上；從分雷莫接頭輸出端引出的分信號線通過端子接頭分別與設置在內襯層環邊內的總信號線連接，所述總信號線端頭分別與兩個總雷莫接頭輸入端連接，兩個總雷莫接頭的輸出端分別通向檢測儀。
[0008]本實用新型的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現。
[0009]前述的用於管道檢測的超聲導波探頭固定裝置，其中所述探頭安裝座的下側凹槽縱向設有成排的彈性銷橫孔；所述探頭安裝座採用尼龍材質製成。
[0010]前述的用於管道檢測的超聲導波探頭固定裝置，其中所述內襯層和外包層均採用經過矽膠浸潰或刮膠處理的玻璃纖維材質的防火布製成。
[0011]前述的用於管道檢測的超聲導波探頭固定裝置，其中所述氣囊由橡膠材料製成，氣囊中間部分為可充氣區域，兩端部分為非充氣區域。
[0012]前述的用於管道檢測的超聲導波探頭固定裝置，其中所述彈性銷一端為環形空心體，所述環形空心體上開有數條軸向槽，所述環形空心體外端周向邊緣外凸。
[0013]由於探頭安裝座採用非金屬材質製成，使得本實用新型的開口柔性環帶整體質量較輕，攜帶、使用方便。探頭安裝座的下側凹槽縱向設置的成排彈性銷橫孔，可以用於調節激勵探頭之間的距離，改善檢測效果。本實用新型採用探頭臺階兩側與探頭安裝座空腔的下側凹槽兩側間隙配合的結構以及探頭臺階縱向兩端分別通過彈性銷支撐定位在探頭安裝座內的結構，使得激勵探頭和接收探頭連接固定可靠。邊緣外凸環形空心體的彈性銷插入探頭安裝座的彈性銷橫孔內，可使兩者的連接穩定可靠。充氣的氣囊對激勵探頭探頭、接收探頭與被測管道的機械耦合提供了可靠的保證。探頭單元採用模塊化結構，便於更換探頭也便於系列化推廣與應用。增加或減少固定在柔性環帶上探頭單元的數量，以適用於檢測不同管徑的管道檢測。
[0014]本實用新型的優點和特點，將通過下面優選實施例的非限制性說明進行圖示和解釋，這些實施例，是參照附圖僅作為例子給出的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0016]圖2是圖1的A-A剖視旋轉放大圖；
[0017]圖3是圖1的B-B剖視旋轉放大圖；
[0018]圖4是圖2的C-C放大剖視圖；
[0019]圖5是探頭安裝座的縱向剖視圖；
[0020]圖6是氣囊的主視圖；[0021]圖7是內襯層的主視圖；
[0022]圖8是外包層的主視圖；
[0023]圖9是彈性銷的放大視圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0025]如圖1?圖6所示，本實施例用於外徑為Φ 168mm的管道4超聲導波檢測，包括20個成環形排列的探頭單元1、開口柔性環帶2和快速拉緊鎖扣3，成環形排列的標記「I」?「20」的20個探頭單元I 一端分別固定在開口柔性環帶2內側上，20個探頭單元I另一端分別抵靠在被檢測管道4外周面上。探頭單元I包括2個激勵探頭11、I個接收探頭12和探頭安裝座13，激勵探頭11和接收探頭12均呈長條形，長條形上部的探頭臺階111向縱向兩端延伸。探頭安裝座13為底部封閉的條形盒，2個激勵探頭11和I個接收探頭12並排分別嵌在探頭安裝座空腔131內，探頭臺階111兩側與探頭安裝座空腔131的下側凹槽132兩側間隙配合，其中，2個激勵探頭11並排位於探頭安裝座空腔131的縱向左端內，I個接收探頭12位於探頭安裝座空腔131的縱向右端內，2個激勵探頭11上側和I個接收探頭12上側分別通過插接連接的方式與分雷莫接頭5輸入端相連，2個激勵探頭11和一個接收探頭12分別通過位於各自探頭臺階111縱向兩端下側且橫穿過探頭安裝座13的彈性銷6支撐定位在探頭安裝座13內。尼龍材質製成的探頭安裝座13固定在柔性環帶2上，總體質量較輕，便於攜帶、使用方便。探頭安裝座13下側凹槽132縱向設有成排的彈性銷橫孔133，在探頭安裝座13內，2個激勵探頭11上側和I個接收探頭12分別通過位於各自探頭臺階111縱向兩端下側且橫穿過探頭安裝座13的彈性銷橫孔133的彈性銷6支撐定位在探頭安裝座13內。
[0026]如圖2、圖3和圖5所示，在探頭安裝座13的下側凹槽132縱向成排設置的多個彈性銷橫孔133，可用來調整「B」標記的激勵探頭11在探頭安裝座13內的縱向位置。調整時，先把彈性銷6拔出，然後將「B」標記的激勵探頭11移動到的新的位置處後，再將彈性銷5重新插進新的彈性銷橫孔133內支撐住「B」標記的激勵探頭11，可以改善超聲導波的檢測效果。
[0027]如圖9所示，彈性銷5 —端為環形空心體，所述環形空心體上開有數條軸向槽61，環形空心體外端周向邊緣外凸62，當彈性銷6插入彈性銷橫孔133時，數條軸向槽61端頭的彈性變形提供了彈性銷6與彈性銷橫孔133之間更大的靜摩擦力，使彈性銷6與探頭安裝座13的連接更可靠。
[0028]如圖1?圖8所示，開口柔性環帶2兩端通過快速拉緊鎖扣3連接成環形，開口柔性環帶2包括內襯層21、氣囊22和外包層23，內襯層21和外包層23均採用經過矽膠浸潰或刮膠處理的玻璃纖維材質的防火布製成，既輕又牢固。內襯層21位於氣囊22下側和探頭安裝座13上側之間，外包層23包覆氣囊22上側。氣囊22由橡膠材料製成，可適應_10°C?80°C工作環境。氣囊22為環形開口結構，中間為可充氣區域221，兩端各留有一段特殊處理的非充氣區域222 ;在可充氣區域221內置有氣嘴223。內襯層21和外包層23的兩側邊緣分別設置了用於螺釘穿過的多個通孔211，所述通孔211邊緣用空心鉚釘鉚死，便於螺釘穿過。內襯層21兩側邊分別向內彎折成內襯層環邊212，並使上下通孔211重合，內襯層環邊212可以保護穿過其內的信號線纜。外包層23上還設置了穿孔231，便於其下的氣囊22上的氣嘴223穿過外包層23。成排排列的多個專用連接螺釘7下端分別依次穿過內襯層環邊212和外包層23邊緣，與探頭安裝座13固定連接，多個專用連接螺釘7上端分別通過鎖緊墊圈71鎖緊在外包層23上。氣囊22充氣至氣壓達0.15MPa，使得激勵探頭11和接收探頭12緊密貼被檢測管道4合保證其機械耦合性能。
[0029]如圖1?圖3所示，2個激勵探頭11上側和I個接收探頭12上側分別與分雷莫接頭5輸入端相連。兩個總雷莫接頭8並排固定在安裝座9上，所述安裝座9通過緊固螺釘10固定在探頭安裝座13上。與2個激勵探頭11連接的分雷莫接頭5輸出端引出的兩路分信號線8通過左側的四芯端子接頭20與設置在內襯層環邊212內的總信號線100連接，與I個接收探頭12連接的分雷莫接頭5輸出端引出的一路分信號線8通過右側的兩芯端子接頭30與設置在內襯層環邊212內的總信號線100連接，總信號線100兩個端頭分別與兩個總雷莫接頭8輸入端連接，兩個總雷莫接頭8的輸出端分別通過輸出信號線101通向檢測儀。
[0030]除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式，凡採用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種用於管道檢測的超聲導波探頭固定裝置，其特徵在於:包括多個探頭單元、開口柔性環帶和快速拉緊鎖扣，成環形排列的多個探頭單元一端分別固定在開口柔性環帶內側上，多個探頭單元另一端分別抵靠在被檢測的管道外周面上，所述開口柔性環帶兩端通過快速拉緊鎖扣連接成環形；所述探頭單元包括數個激勵探頭、一個接收探頭和探頭安裝座，激勵探頭和接收探頭均呈長條形，長條形上部的探頭臺階縱向兩端向外延伸；所述探頭安裝座為底部開口的條形盒，數個激勵探頭和一個接收探頭並排分別嵌在探頭安裝座空腔內，探頭臺階兩側與探頭安裝座空腔的下側凹槽兩側間隙配合，其中，數個激勵探頭並排位於探頭安裝座空腔的縱向一端內，一個接收探頭位於探頭安裝座空腔的縱向另一端內，數個激勵探頭上側和一個接收探頭上側分別與分雷莫接頭輸入端相連，數個激勵探頭和一個接收探頭分別通過位於各自探頭臺階縱向兩端下側且橫穿過探頭安裝座的彈性銷支撐定位在探頭安裝座內；所述開口柔性環帶包括內襯層、氣囊和外包層，所述內襯層位於氣囊下側和探頭安裝座上側之間，外包層包覆氣囊上側，內襯層兩側邊分別向內彎折成內襯層環邊；成排排列的多個專用連接螺釘下端分別依次穿過內襯層環邊和外包層邊緣，與探頭安裝座固定連接，多個專用連接螺釘上端通過鎖緊墊圈鎖緊在外包層上；兩個總雷莫接頭並排固定在安裝座上，所述安裝座固定在探頭安裝座上；從分雷莫接頭輸出端引出的分信號線通過端子接頭分別與設置在內襯層環邊內的總信號線連接，所述總信號線端頭分別與兩個總雷莫接頭輸入端連接，兩個總雷莫接頭的輸出端分別通過輸出信號線通過輸出信號線通向檢測儀。
2.如權利要求1所述的用於管道檢測的超聲導波探頭固定裝置，其特徵在於:探頭安裝座的下側凹槽縱向設有成排的彈性銷橫孔。
3.如權利要求1所述的用於管道檢測的超聲導波探頭固定裝置，其特徵在於:所述探頭安裝座採用尼龍材質製成。
4.如權利要求1所述的用於管道檢測的超聲導波探頭固定裝置，其特徵在於:所述內襯層和外包層均採用經過矽膠浸潰或刮膠處理的玻璃纖維材質的防火布製成。
5.如權利要求1所述的用於管道檢測的超聲導波探頭固定裝置，其特徵在於:所述氣囊由橡膠材料製成，氣囊中間部分為可充氣區域，兩端部分為非充氣區域。
6.如權利要求1所述的用於管道檢測的超聲導波探頭固定裝置，其特徵在於:所述彈性銷一端為環形空心體，所述環形空心體上開有數條軸向槽，所述環形空心體外端周向邊緣外凸。
【文檔編號】F17D5/06GK203771040SQ201420102230
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月7日 優先權日:2014年3月7日
【發明者】嚴有琪, 郭華傑, 姜銀方, 高海寧, 嚴琴, 張偉, 陳嵐崴 申請人:鎮江天頤裝備科技有限公司