厚壁接管焊縫超聲檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及厚壁接管焊縫超聲檢測裝置，主要應(yīng)用于航天系統(tǒng)內(nèi)大型地面試驗裝置中承壓設(shè)備厚壁接管（接管的內(nèi)徑大于150mm、壁厚大于20mm）焊縫的超聲檢測。本發(fā)明采用的掃查裝置可以做軸向和周向移動，結(jié)構(gòu)簡單實用，通過電機驅(qū)動代替?zhèn)鹘y(tǒng)超聲A掃描手工操作，結(jié)構(gòu)小巧靈活，提高了檢測的效率和準確性。本發(fā)明將超聲A掃描垂直于焊縫的鋸齒形掃查改為平行于焊縫的矩形掃查，簡化了機械運動方式，方便了自動掃查的實現(xiàn)。本發(fā)明采用控制面板操控，使檢測人員在遠處就可以進行超聲檢測，避免了現(xiàn)場有害揮發(fā)物以及其他不安全因素的損害，并且降低了勞動強度。本發(fā)明也可用在其他平面或者大直徑管道的檢測。
【專利說明】厚壁接管焊縫超聲檢測裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及厚壁接管焊縫超聲檢測裝置，主要應(yīng)用于航天系統(tǒng)內(nèi)大型地面試驗裝置中承壓設(shè)備厚壁接管(接管的內(nèi)徑大于150_、壁厚大于20_)焊縫的超聲檢測。
技術(shù)背景
[0002]接管作為承壓設(shè)備固定連接的主要部件，對接管焊縫的可靠性提出了非常高的要求，為了保證容器整體的性能，接管全焊透焊縫要經(jīng)過嚴格的超聲檢測后才能交付使用。在檢測中存在一些問題:
[0003](I)接管內(nèi)表面粗糙，對于小直徑接管檢測過程中探頭很難對準接管焊縫的法線方向；
[0004](2)厚壁接管一般采用承插式全焊透焊縫，缺陷分布較廣，在整個焊縫范圍內(nèi)，近表面和內(nèi)部經(jīng)常會出現(xiàn)缺陷。
[0005]目前對于厚壁接管焊縫的內(nèi)部檢測還沒有十分明確的超聲檢測手段，由于掃查位置不夠完全，不可避免的存在漏檢現(xiàn)象。另一方面，超聲自動探傷設(shè)備雖然比較多，但是多應(yīng)用于各種規(guī)則的平面或者大直徑管道的外部掃查。
[0006]針對目前的接管焊縫的特點和超聲檢測現(xiàn)狀，本發(fā)明提出了一個超聲掃查檢測裝置的解決方案，對厚壁接管(內(nèi)徑大于150mm、壁厚大于20mm)焊縫的結(jié)構(gòu)和焊縫檢測的要求以及檢測效率采取了相應(yīng)的解決辦法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的是為了厚壁接管焊縫超聲檢測裝置。
[0008]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0009]本發(fā)明的厚壁接管焊縫超聲檢測裝置，包括TOFD檢測儀和掃查裝置；T0FD檢測儀和掃查裝置通過線路連接；
[0010]所述的掃查裝置包括掃查支架和探頭浮動調(diào)整機構(gòu)；
[0011]掃查支架包括滑塊、軸向移動電機、齒條、固定滑軌、周向移動電機、位移編碼器、磁輪、齒輪、調(diào)節(jié)螺母和一對角度可調(diào)節(jié)支架；
[0012]探頭浮動調(diào)整機構(gòu)包括固定架、彈簧、探頭浮動滑軌、探頭轉(zhuǎn)動架、彈簧固定螺釘、探頭擺動架、軸承、連接塊、浮動滑塊和擺動架固定螺釘；
[0013]固定滑軌和齒條固定在一對角度可調(diào)節(jié)支架之間，一對角度可調(diào)節(jié)支架的角度通過調(diào)節(jié)螺母進行調(diào)節(jié)；軸向移動電機驅(qū)動齒輪帶動滑塊在固定滑軌和齒條上移動；
[0014]一對角度可調(diào)節(jié)支架中的一個上固定有周向移動電機、位移編碼器和兩個磁輪，另外一個上只固定有兩個磁輪；周向移動電機帶動磁輪進行周向移動；
[0015]位移編碼器記錄周向掃查位移；
[0016]探頭浮動滑軌和彈簧的固定端固定在滑塊上；彈簧的自由端通過彈簧固定螺釘固定在固定架上；[0017]探頭轉(zhuǎn)動架和探頭擺動架通過探頭固定螺釘連接，探頭固定螺釘壓緊探頭固定在探頭轉(zhuǎn)動架上；
[0018]連接塊和軸承通過擺動架固定螺釘連接到探頭擺動架上；
[0019]浮動滑塊通過螺釘固定連接塊和固定架在探頭浮動滑軌上浮動調(diào)整。
[0020]工作過程:將掃查支架放置于接管內(nèi)且將探頭垂直于待檢測的焊縫，啟動周向移動電機，周向移動電機驅(qū)動磁輪沿著焊縫進行周向掃查，啟動軸向移動電機，軸向移動電機驅(qū)動磁輪帶動滑塊和浮動調(diào)整機構(gòu)在齒條以及固定滑軌上做軸向移動，探頭在浮動調(diào)整機構(gòu)上通過彈簧浮動調(diào)整；當探頭掃查發(fā)現(xiàn)缺陷時，分別控制周向移動電機和軸向移動電機使探頭找到缺陷最高波，在TOFD檢測儀上調(diào)節(jié)缺陷波波幅使其達到滿屏80%，利用6dB法測量缺陷端點，位移編碼器記錄缺陷端點位置，計算得出缺陷長度。
[0021]有益效果
[0022]( I)本發(fā)明采用的掃查裝置可以做軸向和周向移動，結(jié)構(gòu)簡單實用，通過電機驅(qū)動代替?zhèn)鹘y(tǒng)超聲A掃描手工操作，結(jié)構(gòu)小巧靈活，提高了檢測的效率和準確性。
[0023](2)本發(fā)明將超聲A掃描垂直于焊縫的鋸齒形掃查改為平行于焊縫的矩形掃查，簡化了機械運動方式，方便了自動掃查的實現(xiàn)。
[0024](3)本發(fā)明采用控制面板操控，使檢測人員在遠處就可以進行超聲檢測，避免了現(xiàn)場有害揮發(fā)物以及其他不安全因素的損害，并且降低了勞動強度。
[0025](4)本發(fā)明也可用在其他平面或者大直徑管道的檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的掃查支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為探頭浮動調(diào)整機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3為探頭浮動調(diào)整機構(gòu)的分解示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0030]實施例
[0031]厚壁接管焊縫超聲檢測裝置，包括TOFD檢測儀和掃查裝置；T0FD檢測儀和掃查裝置通過線路連接；
[0032]所述的掃查裝置掃查支架和探頭浮動調(diào)整機構(gòu)；
[0033]如圖1所示，掃查支架包括滑塊1、軸向移動電機2、齒條3、固定滑軌4、周向移動電機5、位移編碼器6、磁輪7、齒輪9、調(diào)節(jié)螺母10和一對角度可調(diào)節(jié)支架23 ；
[0034]如圖2和圖3所示，探頭浮動調(diào)整機構(gòu)包括固定架11、彈簧12、探頭浮動滑軌13、探頭轉(zhuǎn)動架15、彈簧固定螺釘16、探頭擺動架17、軸承18、連接塊19、浮動滑塊20和擺動架固定螺釘21 ；
[0035]固定滑軌4和齒條3固定在一對角度可調(diào)節(jié)支架23之間，一對角度可調(diào)節(jié)支架23的角度通過調(diào)節(jié)螺母10進行調(diào)節(jié)；軸向移動電機2驅(qū)動齒輪9帶動滑塊I在固定滑軌4和齒條3上移動；
[0036]—對角度可調(diào)節(jié)支架23中的一個上固定有周向移動電機5、位移編碼器6和兩個磁輪7，另外一個上只固定有兩個磁輪7 ;周向移動電機5帶動磁輪7進行周向移動；
[0037]位移編碼器6記錄周向掃查位移；
[0038]探頭浮動滑軌13和彈簧12的固定端固定在滑塊I上；彈簧12的自由端通過彈簧固定螺釘16固定在固定架11上；
[0039]探頭轉(zhuǎn)動架15和探頭擺動架17通過探頭固定螺釘22連接，探頭固定螺釘22壓緊探頭14固定在探頭轉(zhuǎn)動架15上；
[0040]連接塊19和軸承18通過擺動架固定螺釘21連接到探頭擺動架17上；
[0041]浮動滑塊20通過螺釘固定連接塊19和固定架11在探頭浮動滑軌13上浮動調(diào)整。
[0042]工作過程:將掃查裝置放置于接管內(nèi)且將探頭14垂直于待檢測的焊縫，啟動周向移動電機5，周向移動電機5驅(qū)動磁輪7沿著焊縫進行周向掃查，啟動軸向移動電機2，軸向移動電機2驅(qū)動磁輪9帶動滑塊I和浮動調(diào)整機構(gòu)在齒條3以及固定滑軌4上做軸向移動，探頭14在浮動調(diào)整機構(gòu)上通過彈簧12浮動調(diào)整；當探頭14掃查發(fā)現(xiàn)缺陷時，分別控制周向移動電機5和軸向移動電機2使探頭14找到缺陷最高波，在TOFD檢測儀上調(diào)節(jié)缺陷波波幅使其達到滿屏80%，利用6dB法測量缺陷端點，位移編碼器6記錄缺陷端點位置，計算得出缺陷長度。
[0043]本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)說明和試驗驗證都證明了本發(fā)明具有的特點，能滿足一般厚壁接管(直徑大于150mm)焊縫的超聲檢測，降低了檢測勞動強度，有效的提高了檢測效率，最大限度避免了檢測環(huán)境中的不安全因素。
【權(quán)利要求】
1.厚壁接管焊縫超聲檢測裝置，其特征在于:該裝置包括TOFD檢測儀和掃查裝置；TOFD檢測儀和掃查裝置通過線路連接；所述的掃查裝置掃查支架和探頭浮動調(diào)整機構(gòu)；掃查支架包括滑塊(I)、軸向移動電機(2 )、齒條(3 )、固定滑軌(4)、周向移動電機(5 )、位移編碼器(6)、磁輪(7)、齒輪(9)、調(diào)節(jié)螺母(10)和一對角度可調(diào)節(jié)支架(23)； 所述的探頭浮動調(diào)整機構(gòu)包括固定架(11)、彈簧(12)、探頭浮動滑軌(13)、探頭轉(zhuǎn)動架(15)、彈簧固定螺釘(16)、探頭擺動架(17)、軸承(18)、連接塊(19)、浮動滑塊(20)和擺動架固定螺釘(21)； 固定滑軌(4)和齒條(3)固定在一對角度可調(diào)節(jié)支架(23)之間，一對角度可調(diào)節(jié)支架(23)的角度通過調(diào)節(jié)螺母(10)進行調(diào)節(jié)；軸向移動電機(2)驅(qū)動齒輪(9)帶動滑塊(I)在固定滑軌(4)和齒條(3)上移動； 一對角度可調(diào)節(jié)支架(23)中的一個上固定有周向移動電機(5)、位移編碼器(6)和兩個磁輪(7)，另外一個上只固定有兩個磁輪(7);周向移動電機(5)帶動磁輪(7)進行周向移動；位移編碼器(6)記錄周向掃查位移； 探頭浮動滑軌(13)和彈簧(12)的固定端固定在滑塊(I)上；彈簧(12)的自由端通過彈簧固定螺釘(16)固定在固定架(11)上； 探頭轉(zhuǎn)動架(15)和探頭擺動架(17)通過探頭固定螺釘(22)連接，探頭固定螺釘(22)壓緊探頭(14)固定在探頭轉(zhuǎn)動架(15)上； 連接塊(19)和軸承(18)通過擺動架固定螺釘(21)連接到探頭擺動架(17)上； 浮動滑塊(20)通過螺釘固定連接塊(19)和固定架(11)在探頭浮動滑軌(13)上浮動調(diào)整。
【文檔編號】G01N29/04GK103616438SQ201310685223
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】伍建雄, 石彥磊, 周松 申請人:北京航天益森風洞工程技術(shù)有限公司