能檢測窄小部位的金屬材料看譜鏡的制作方法
【專利摘要】能檢測窄小部位的金屬材料看譜鏡，其激發(fā)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(xì)長殼體，在細(xì)長殼體內(nèi)填充有絕緣物質(zhì)，絕緣物質(zhì)中沿細(xì)長殼體長度方向開設(shè)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(nèi)，聚光鏡裝在通孔的端部，與光纖的一端相對，并與細(xì)長殼體和絕緣物質(zhì)連接，另一端伸至觀察裝置內(nèi)的狹縫前端；電極裝在和聚光鏡同一端的細(xì)長殼體上，電極用于與待測金屬接觸的觸點(diǎn)端伸出細(xì)長殼體外并朝向聚光鏡。本裝置用光纖和一個聚光鏡代替了現(xiàn)有的一個平面反光鏡和一組聚光鏡，光學(xué)器件的減少有助于將激發(fā)裝置做成細(xì)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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種金屬材料光譜檢測設(shè)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(shù)】
[0002]隨著電力工業(yè)的發(fā)展，確保發(fā)電設(shè)備金屬材料符合設(shè)計要求，保證電力生產(chǎn)安全運(yùn)行，在電力建設(shè)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(zhì)復(fù)核的一個不可缺少的重要分析手段，由于它應(yīng)用范圍廣、靈敏度高、測定速度快、被試品不受損壞、分析費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但也存在著缺陷:分析有局限性，只檢很小的一點(diǎn)代表性差、人眼的靈敏度不同，有誤差、尤其是環(huán)境條件有限，現(xiàn)場工作中往往會出現(xiàn)意想不到的困難位置，現(xiàn)有普通型號的看譜鏡很難分析檢測到，給我們?nèi)粘９ぷ鲙砹嗣c(diǎn)、對工程質(zhì)量產(chǎn)生了一定的隱患。
[0003]以下是在大唐國際運(yùn)城電廠1#機(jī)組施工過程中發(fā)現(xiàn)了大量的設(shè)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(后屏再入口集箱)管接頭Φ 63 X 5坡口局部為碳鋼，設(shè)計材質(zhì)為15CrMoG ;屏式過熱器集箱(后屏過熱器出口集箱左側(cè))管接頭Φ63Χ12坡口局部為碳鋼，設(shè)計材質(zhì)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、后屏再熱器管排、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；后屏過熱器管排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(yán)重的是在2006年9月5日對末級再熱器復(fù)查時發(fā)現(xiàn)管屏中第二根和第三根蛇形管有兩處焊口存在只進(jìn)行了打底焊接未完全蓋面的重大設(shè)備缺陷。
[0010]在進(jìn)行上述問題的觀測時，后屏再熱器(規(guī)格f63x4mm材質(zhì)12CrlMoVG/15CrMoG)安裝焊口進(jìn)行光譜檢驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)部分焊口因位置原因(主要是漢口窄小)導(dǎo)致現(xiàn)有儀器無法對其進(jìn)行光譜檢驗(yàn)。
[0011]隨后三河現(xiàn)場出現(xiàn)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(guī)
格:φ57χ6,數(shù)量共8道。
[0012]焊口排列是:E、F代表第幾層，4:代表第幾排，括號里的數(shù)代表的是焊口編號，焊縫間距太小也無法檢驗(yàn)。
[0013]以上問題層出不窮的出現(xiàn)，并且隨著機(jī)組向容量大、超臨界、超超臨界，高效率的大機(jī)組和采用新型循環(huán)方式的方向發(fā)展，火電機(jī)組使用金屬材料越來越來越復(fù)雜，進(jìn)口鋼材的大量引進(jìn)，混料現(xiàn)象的嚴(yán)重，代用材料普遍，所以目前現(xiàn)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(huán)境難題的解決迫在眉睫。
[0014]而導(dǎo)致上述問題出現(xiàn)的原因與現(xiàn)有金屬材料看譜鏡的結(jié)構(gòu)和工作原理密不可分。現(xiàn)有的金屬材料看譜鏡包括激發(fā)裝置和觀察裝置兩部分，該兩部分為一體，激發(fā)裝置是用來對待觀察的金屬材料激發(fā)出電弧的，觀察裝置是根據(jù)激發(fā)出的電弧通過觀察分析出金屬的材質(zhì)。當(dāng)電弧發(fā)生器激發(fā)使被分析的物質(zhì)和電極之間產(chǎn)生電弧或火花形成光斑，此光點(diǎn)進(jìn)入看譜鏡光路后，形成按波長次序排列的光譜。不同元素被激發(fā)時，所形成的光譜互不相同，觀察區(qū)分不同元素在光譜上的區(qū)別，即可測定被分析物的化學(xué)成份。當(dāng)光譜中出現(xiàn)某一種元素的特征光譜線時，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?，F(xiàn)有的看譜鏡頭部的激發(fā)裝置寬度較大，不適宜檢測縱深較深，和橫截面窄小的位置，這是由于其原理導(dǎo)致的，現(xiàn)在的看譜鏡是用平面反光鏡反射電極和金屬材料接觸產(chǎn)生的電弧，然后經(jīng)兩次聚光鏡聚光后到狹縫處形成平行光，再經(jīng)物鏡聚光后再經(jīng)兩次棱鏡反射到目鏡觀測，其中平面反光鏡和兩個聚光鏡在激發(fā)裝置內(nèi)，狹縫、兩個反光棱鏡和目鏡在觀察裝置內(nèi)，由于激發(fā)裝置內(nèi)放置多個器件，導(dǎo)致激發(fā)裝置體積較大，無法做成細(xì)長形狀以探測縱深和窄小位置。
[0015]為確?；鹆Πl(fā)電廠金屬監(jiān)督范圍內(nèi)的各類管道和部件及其焊接接頭的安全運(yùn)行，保證整個機(jī)組的安裝質(zhì)量，當(dāng)好工程衛(wèi)士，使我們不得不想法設(shè)法的來解決這個迫在眉睫的難題。
[0016]有鑒于此，特提出本實(shí)用新型。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0017]本實(shí)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(shù)問題，本實(shí)用新型采用技術(shù)方案的基本構(gòu)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(fā)裝置，所述激發(fā)裝置包括一殼體、電極和聚光鏡、所述殼體為細(xì)長殼體，長為180-220mm,外徑為26-30mm,在所述細(xì)長殼體內(nèi)填充有絕緣物質(zhì)，在所述絕緣物質(zhì)中沿細(xì)長殼體長度方向開設(shè)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(zhì)的通孔內(nèi)，所述聚光鏡裝在所述通孔的端部，與光纖的一端相對，并與所述細(xì)長殼體和絕緣物質(zhì)連接，光纖另一端伸至所述觀察裝置內(nèi)的狹縫前端；所述電極裝在和所述聚光鏡同一端的細(xì)長殼體上，電極用于與待測金屬接觸的觸點(diǎn)端伸出所述細(xì)長殼體外并朝向所述聚光鏡。
[0020]優(yōu)選的，所述細(xì)長殼體長為200mm,外徑為28mm。
[0021 ] 優(yōu)選的，所述電極傾斜設(shè)置。
[0022]作為一種優(yōu)選方案，在所述細(xì)長殼體和絕緣物質(zhì)上設(shè)有環(huán)形凹槽，所述聚光鏡通過一環(huán)形墊圈裝在所述環(huán)形凹槽內(nèi)。
[0023]優(yōu)選的，所述光纖端部頂住所述聚光鏡。
[0024]優(yōu)選的，所述絕緣物質(zhì)為四氟乙烯材料。
[0025]優(yōu)選的，所述激發(fā)裝置和觀察裝置為分體結(jié)構(gòu)。
[0026]優(yōu)選的，所述激發(fā)裝置整體為一直柄。
[0027]本實(shí)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(xiàn)有的一個平面反光鏡和一組聚光鏡，光學(xué)器件的減少有助于將激發(fā)裝置做成細(xì)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(xiàn)有技術(shù)的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本實(shí)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(shí)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(shí)施方式】
[0030]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0031]參照圖1，本實(shí)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(fā)裝置，所述激發(fā)裝置包括一殼體、電極5和聚光鏡6、所述殼體為細(xì)長殼體1，長為180-220mm，外徑為26_30mm，在所述細(xì)長殼體I內(nèi)填充有絕緣物質(zhì)2，在所述絕緣物質(zhì)2中沿細(xì)長殼體I長度方向開設(shè)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(nèi)，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，并與所述細(xì)長殼體I和絕緣物質(zhì)2連接，光纖4另一端伸至所述觀察裝置內(nèi)的狹縫9前端；在所述絕緣物質(zhì)2中還開設(shè)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(nèi)，所述電極5放置在該第二通孔7的端部，和細(xì)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用于與待測金屬接觸的觸點(diǎn)51端伸出所述細(xì)長殼體I外并朝向所述聚光鏡6，地線和光纖4裝在同一個通孔3內(nèi)，高壓線8和地線為電極5提供高壓電。
[0032]優(yōu)選的，所述細(xì)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(xiàn)有的一個平面反光鏡和一組聚光鏡，光學(xué)器件的減少有助于將激發(fā)裝置做成細(xì)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(xiàn)有技術(shù)的問題。
[0034]再參照圖1，在細(xì)長殼體I和絕緣物質(zhì)2上設(shè)有豎直環(huán)形凹槽(圖中未示出)，所述聚光鏡6通過一環(huán)形墊圈裝在所述環(huán)形凹槽內(nèi)，電極5傾斜設(shè)置，保證起弧點(diǎn)正對著聚光鏡。為了使聚光鏡6固定的更穩(wěn)定,用光纖4頂住聚光鏡6。當(dāng)然,聚光鏡6傾斜設(shè)置也可以，這樣于起弧點(diǎn)對的會更正，但是這樣會增加加工難度。
[0035]高壓電激發(fā)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(fā)和不安全隱患，在通孔3和通孔7外圍填充絕緣物質(zhì)2可以解決漏電問題，所述絕緣物質(zhì)2優(yōu)選采用四氟乙烯材料。此材料不但絕緣還能抗高溫可達(dá)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(fā)裝置整體做成一直柄，更有利于深入到縱深較深以及間距較窄的位置進(jìn)行探測，進(jìn)一步解決特殊窄小部位的探測問題。
[0037]觀察裝置和激發(fā)裝置分開，可以只把激發(fā)裝置的長探頭部分伸進(jìn)待觀測部位，測量靈活方便，進(jìn)一步解決了上述窄小位置不利于探測的問題。
[0038]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)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(fā)裝置，所述激發(fā)裝置包括一殼體、電極和聚光鏡、其特征在于，所述殼體為細(xì)長殼體，長為180-220mm,外徑為26-30mm，在所述細(xì)長殼體內(nèi)填充有絕緣物質(zhì)，在所述絕緣物質(zhì)中沿細(xì)長殼體長度方向開設(shè)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(zhì)的通孔內(nèi)，所述聚光鏡裝在所述通孔的端部，與光纖的一端相對，并與所述細(xì)長殼體和絕緣物質(zhì)連接，光纖另一端伸至所述觀察裝置內(nèi)的狹縫前端；所述電極裝在和所述聚光鏡同一端的細(xì)長殼體上，電極用于與待測金屬接觸的觸點(diǎn)端伸出所述細(xì)長殼體外并朝向所述聚光鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬材料看譜鏡，其特征在于，所述細(xì)長殼體長為200mm，夕卜徑為28mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬材料看譜鏡，其特征在于，所述電極傾斜設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬材料看譜鏡，其特征在于，在所述細(xì)長殼體和絕緣物質(zhì)上設(shè)有環(huán)形凹槽，所述聚光鏡通過一環(huán)形墊圈裝在所述環(huán)形凹槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬材料看譜鏡，其特征在于，所述光纖端部頂住所述聚光鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬材料看譜鏡，其特征在于，所述絕緣物質(zhì)為四氟乙烯材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的金屬材料看譜鏡，其特征在于，所述激發(fā)裝置和觀察裝置為分體結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬材料看譜鏡，其特征在于，所述激發(fā)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(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)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(shè)集團(tuán)北京電力建設(shè)公司