本發(fā)明涉及一種管道超聲波探傷掃查裝置，特別涉及一種便攜式管道內壁自動爬行超聲波探傷掃查裝置及使用方法。

背景技術：

輸油管道是一種重要的戰(zhàn)略資源性物資，其質量優(yōu)劣關系到整座油井安全。目前我國輸油鋼管檢驗一般根據(jù)產品標準規(guī)定的指標進行現(xiàn)場抽樣、實驗室檢測。超聲波探傷是檢驗管線內部缺陷不可缺少的程序，對于貨場堆放碼垛的的輸油鋼管的超聲波探傷檢驗，目前一般采用吊車吊卸，放到平坦的檢驗臺上，幾個人手工涂抹耦合劑，手工掃查的方式來進行，對于沒有吊車的場地，只能人工爬上堆垛，在鋼管外部進行抽樣檢測，由于鋼管碼放在一起，很難掃查到整個鋼管表面，存在強度大、時間長、操作危險、存在掃查盲區(qū)等問題。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種便攜式管道內壁自動爬行超聲波探傷掃查裝置及使用方法，實現(xiàn)了管道內壁自動爬行、自動耦合、自動掃查的功能，只需一人在地面上遙控操作、檢測，具體技術方案是，一種便攜式管道內壁自動爬行超聲波探傷掃查裝置，包括爬行器、支撐結構、自動耦合探傷裝置、遙控部件，其特征在于：所述的爬行器包括箱體、車輪、輪軸、爬行電機，爬行電機固定于箱體內，兩根輪軸固定于箱體上，其中一根與爬行電機軸連接，四個車輪固定于露出箱體外的車軸上，構成可移動式電動車；所述的支撐結構包括支撐桿座、支撐桿調節(jié)螺絲、下支撐桿、支撐桿彈簧、上支撐桿、支撐臂軸、支撐臂、支撐輪，支撐輪固定于支撐臂兩端，可轉動，支撐桿彈簧置于上支撐桿與下支撐桿之間，并用螺釘連接，使上支撐桿在支撐桿彈簧作用下可上下移動，支撐臂通過支撐臂軸固定于上支撐桿頂端，下支撐桿固定于支撐桿座上，支撐桿座固定于爬行器的箱體上端面，使支撐結構的支撐臂與爬行器的輪軸平行，支撐結構的兩個支撐輪分別與同側的爬行器的兩個車輪形成兩個三角形支撐結構；所述的自動耦合探傷裝置，包括超聲波探頭高度調節(jié)架、固定螺絲、旋轉電機箱體、保護罩、電液耦合劑傳送管、旋轉軸軸承座、旋轉軸、旋轉臂、滑塊、探頭彈簧導向軸、探頭彈簧、探頭夾具、探頭座、超聲波探頭、探頭耐磨環(huán)、旋轉電機、電液耦合劑儲存罐，探頭耐磨環(huán)套在超聲波探頭內固定，探頭夾具固定于探頭座外，探頭彈簧、探頭夾具依次套在探頭彈簧導向軸上，其中探頭座與探頭彈簧導向軸為滑動配合，旋轉臂上有導軌，導軌內滑塊與探頭夾具固定為一體，旋轉臂固定在旋轉軸上，旋轉軸座固定于超聲波探頭高度調節(jié)架上、超聲波探頭高度調節(jié)架用固定螺絲固定于爬行器的箱體前端面，旋轉軸穿在旋轉軸座上為動配合，旋轉電機固定于爬行器的箱體上端面，旋轉軸與旋轉電機固定在一起，保護罩置于旋轉電機及旋轉軸上端并固定在爬行器的箱體上端面，電液耦合劑傳送管一端穿過保護罩、旋轉軸座、旋轉臂穿入探頭夾具出水口至超聲波探頭處，另一端外接電液耦合劑儲存箱；感應頭固定于爬行器的箱體后端面，紅外遙控器上有開、關、反向旋轉爬行、正向旋轉爬行、前進、后退、正轉、反轉、ok、旋轉減速menu、旋轉加速exit、爬行減速vol-、爬行加速vol+，按鈕控制爬行電機及旋轉電機動作。

采用水為電液耦合劑。

操作步驟包括，①、管線連接，便攜式外部電源向便攜式管道內壁自動爬行超聲波探傷掃查裝置供電，超聲波探頭連接超聲波探傷儀，電液耦合劑傳送管與電液耦合劑儲存罐連接；②、根據(jù)被測管道內徑，調整四個車輪在車軸位置使得車軸圓心處于被測管道橫截面的中心線上；調整固定螺絲使得車輪和支撐輪頂住上下管壁，調整超聲波探頭高度調節(jié)架，使得超聲波探頭與管內壁緊密接觸；

③使超聲波探頭朝前進方向將本裝置爬行輕輕放入被測管道內部，開啟供水箱電源、爬行器電源，對準感應頭按下遙控器“off”按鈕，通過正轉和反轉按鈕，調整合適轉速；④打開超聲波探傷儀，調整相關檢測參數(shù),對準感應頭按下遙控器的“on”按鈕，爬行器帶動超聲波探頭螺旋前進掃查被測管道內壁，此時觀察超聲波儀器屏幕波峰變化，判斷缺陷，當遇到缺陷時，未看清時，可以按下遙控器“off”按鈕并按反轉按鈕重復掃查缺陷；⑤當需要返回時，按下遙控器“off”按鈕，爬行器停止運行，按下遙控器“后退”按鈕及“on”按鈕，爬行器反向旋轉爬行。

本發(fā)明的技術效果是，實現(xiàn)了從傳統(tǒng)的外壁超聲波探傷改為對不同內徑管道內壁超聲波自動爬行掃查探傷；耦合劑為水，綠色環(huán)保，而且實現(xiàn)了自動耦合；不需要吊車，不需要爬垛，不需要手工涂抹耦合劑，不僅提高了檢測速度，減少試驗盲區(qū)，提升檢測精度，而且大大降低了檢驗成本，減少勞動強度，也加強了對檢驗員的安全保障。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明的紅外遙控器示意圖。

具體實施方式

以被測管道為219?244mm鋼管，本發(fā)明最大爬行距離為7.5m，爬行電機1-4、旋轉電機3-16均采用減速電機，速比：爬行1367：1；旋轉188：1，主水管直徑為6mm，超聲波探頭3-14選用5mhz、k3型斜探頭、聲束方向垂直于鋼管軸線方向為例結合附圖進一步說明。

如圖1、2所示，本發(fā)明為鋁合金主體，包括爬行器1、支撐結構2、自動耦合探傷裝置3、遙控部件4，所述的爬行器1包括箱體1-1、車輪1-2、輪軸1-3、爬行電機1-4，爬行電機1-4固定于箱體1-1內，兩根輪軸1-3固定于箱體1-1上，其中一根與爬行電機1-4軸連接，四個車輪1-2固定于露出箱體1-1外的車軸1-3上，構成可移動式電動車，其中車輪1-2加工成臺階式，并外裹橡膠防滑圈，可以和鋼管內壁完好接觸；

所述的支撐結構2包括支撐桿座2-1、支撐桿調節(jié)螺絲2-2、下支撐桿2-3、支撐桿彈簧2-4、上支撐桿2-5、支撐臂軸2-6、支撐臂2-7、支撐輪2-8，支撐輪2-8為聚酯材質，耐磨且有一定韌性，支撐輪2-8固定于支撐臂2-7兩端可轉動，支撐桿彈簧2-4置于上支撐桿2-5與下支撐桿2-3之間，并用螺釘連接，使上支撐桿2-5在支撐桿彈簧2-4作用下可上下移動，支撐臂2-7通過支撐臂軸2-6固定于上支撐桿2-5頂端，下支撐桿2-3固定于支撐桿座2-1上，支撐桿座2-1固定于爬行器1的箱體1-1上端面，使支撐結構2的支撐臂2-7與爬行器1的輪軸1-3平行，支撐結構2的兩個支撐輪2-8分別與同側的爬行器1的兩個車輪1-2形成兩個三角形支撐結構，分別頂在管道內壁上，保證設備爬行時的穩(wěn)定性；

所述的自動耦合探傷裝置3，包括超聲波探頭高度調節(jié)架3-1、固定螺絲3-2、旋轉電機箱體3-3、保護罩3-4、電液耦合劑傳送管3-5、旋轉軸軸承座3-6、旋轉軸3-7、旋轉臂3-8、探頭滑塊3-9、探頭彈簧導向軸3-10、探頭彈簧3-11、探頭夾具3-12、探頭座3-13、超聲波探頭3-14、探頭耐磨環(huán)3-15、旋轉電機3-16，探頭耐磨環(huán)3-15套在超聲波探頭3-14外，并一同放入探頭座3-13內固定，探頭夾具3-12固定于探頭座3-13外，探頭彈簧3-11、探頭夾具3-12依次套在探頭彈簧導向軸3-10上，其中探頭座3-13與探頭彈簧導向軸3-10為滑動配合，旋轉臂3-8上有導軌，導軌內滑塊3-9與探頭夾具3-12固定為一體，旋轉臂3-8固定在旋轉軸3-7上，旋轉軸承座3-6固定于超聲波探頭高度調節(jié)架3-1上、超聲波探頭高度調節(jié)架3-1用固定螺絲3-2固定于爬行器1的箱體1-1前端面，旋轉軸3-7穿在旋轉軸承座3-6上為動配合，旋轉電機3-16固定于爬行器1的箱體1-1上端面，旋轉軸3-7與旋轉電機3-16固定在一起，保護罩3-4置于旋轉電機3-16及旋轉軸3-7上端并固定在爬行器1的箱體1-1上端面，電液耦合劑傳送管3-5一端穿過保護罩3-4、旋轉軸承座3-6、旋轉臂3-8穿入探頭夾具3-12出水口至超聲波探頭3-14處，另一端插入電液耦合劑為水的水箱里；

紅外遙控器5及感應頭4，感應頭4固定于爬行器1的箱體1-1后端面，紅外遙控器5上有開、關、反向旋轉爬行、正向旋轉爬行、前進、后退、正轉、反轉、ok、旋轉減速menu、旋轉加速exit、爬行減速vol-、爬行加速vol+，按鈕控制爬行電機1-4及旋轉電機3-16動作。

本發(fā)明采用水為電液耦合劑，配備外部電源，a型超聲波探傷儀，供水箱，電線線纜，具體參數(shù)：

1）、電源：dc12v/6ah

2）、電流：主機≤1a；供水箱≤2.5a；

3）、電纜：長度10m；

4）、供水箱容積：20l

操作步驟：

①、管線連接，便攜式外部電源向便攜式管道內壁自動爬行超聲波探傷掃查裝置供電，超聲波探頭3-14連接超聲波探傷儀，電液耦合劑傳送管3-5與電液耦合劑儲存罐1-17連接。

②、根據(jù)被測管道內徑，調整四個車輪1-2在車軸1-3位置使得車軸1-3圓心處于被測管道橫截面的中心線上；調整螺絲使得車輪1-2和支撐輪2-8頂住上下管壁，調整超聲波探頭高度調節(jié)架3-1，使得超聲波探頭3-14與管內壁緊密接觸；

③使超聲波探頭3-14朝前進方向將本便攜式管道內壁自動爬行超聲波探傷掃查裝置輕輕放入被測管道內部，開啟供水箱電源、爬行器1電源，對準感應頭4按下遙控器5的“off”按鈕，調整轉向、轉速；

④打開超聲波探傷儀，調整相關檢測參數(shù),對準感應頭4按下遙控器5的“on”按鈕，爬行器1帶動超聲波探頭3-1螺旋前進掃查被測管道內壁，此時觀察超聲波儀器屏幕波峰變化，判斷缺陷，當遇到缺陷時，未看清時，可以按下遙控器“off”按鈕，并按反轉按鈕重復掃查缺陷；

⑤當需要返回時，按下遙控器5的“off”按鈕，爬行器1停止運行，按下遙控器“后退”按鈕及“on”按鈕，爬行器反向旋轉爬行。

使用水作耦合劑，耦合水通過探頭夾具3-12處的出水口噴灑至檢測部位，充分保證耦合良好。