鋼管內(nèi)壁腐蝕檢測(cè)及其相關(guān)領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明所提供的鋼管內(nèi)壁腐蝕檢測(cè)探頭的一種優(yōu)選實(shí)施方式；
[0019]圖2為鋼管內(nèi)壁腐蝕檢測(cè)探頭的探頭殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為壓電晶片在發(fā)射面上的排布示意圖；
[0021]圖4為模塊的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0022]其中，I為探頭殼體，2為楔塊，3為發(fā)射面，4為壓電晶片，5為連接面，6為測(cè)量面，7為楔塊a，8為楔塊b，9為楔塊c，10為楔塊d，11為楔塊e。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)、完整地說(shuō)明。
[0024]如圖1、2所示，一種鋼管內(nèi)壁腐蝕檢測(cè)探頭，包括沿超聲波發(fā)射方向依次連接的探頭殼體I和楔塊2，探頭殼體設(shè)有一呈圓柱面狀的發(fā)射面3，具體地，發(fā)射面的弧度為150度，寬度為12mm，半徑為100mm，如圖3所示，探頭殼體內(nèi)設(shè)置了 64個(gè)沿發(fā)射面呈單行且向心排列的壓電晶片4，壓電晶片的長(zhǎng)度為1 mm，相鄰的壓電晶片之間的中心距離為1 mm，晶片的頻率為7MHz;為了配合探頭使用，楔塊也設(shè)有一呈圓柱面狀的連接面5和測(cè)量面6，其中連接面與發(fā)射面尺寸完全相同。值得一提的是，為了使超聲波以零度入射角通過(guò)楔塊后再以O(shè)度入射角入射鋼管，換言之，為了使超聲波在鋼管壁內(nèi)通過(guò)的路徑剛好為鋼管的壁厚，發(fā)明人將楔塊設(shè)置成半圓環(huán)狀，測(cè)量面半徑設(shè)置成小于連接面半徑，換言之，此時(shí)超聲波在楔塊內(nèi)的通過(guò)路徑與連接面、測(cè)量面的半徑方向重合。此外，楔塊的弧度優(yōu)選為150度，即連接面和測(cè)量面弧度均為150度，楔塊的材質(zhì)為有機(jī)玻璃。
[0025]值得一提的是，由于實(shí)際被測(cè)中的被測(cè)鋼管的規(guī)格不一，這就要求使用與被測(cè)鋼管外壁匹配的探頭進(jìn)行厚度測(cè)量，然而探頭的制作成本高昂，如針對(duì)每一種規(guī)格的鋼管均制作一匹配的探頭則極大地增加了測(cè)量成本并造成浪費(fèi)，因而，為了在不更換探頭的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)多種規(guī)格不同的鋼管進(jìn)行厚度測(cè)試，發(fā)明人創(chuàng)造性地為探頭配備了多個(gè)可配合不同尺寸的鋼管測(cè)量的楔塊，如圖4所示，具體而言是設(shè)置5個(gè)連接面相同，而測(cè)量面半徑匹配常見(jiàn)的鋼管的半圓環(huán)狀楔塊，其中楔塊a7的半徑為38mm，楔塊b8的半徑45mm、楔塊c9的半徑為51mm、楔塊dlO的半徑為60mm、楔塊el I的半徑為63mm。相應(yīng)地，為了便于拆裝，楔塊采用螺栓螺母連接方式活動(dòng)連接在探頭殼體上。
[0026]—種鋼管內(nèi)壁腐蝕檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0027]步驟一:將本發(fā)明所提供的探頭接入主機(jī)，主機(jī)內(nèi)置晶片激發(fā)程序和厚度值計(jì)算程序，在晶片激發(fā)程序和厚度值計(jì)算程序中均對(duì)各晶片從左至右采用1、2、3……64進(jìn)行編號(hào)；
[0028]步驟二:打磨待測(cè)鋼管的外壁，并在待測(cè)外壁區(qū)域涂敷耦合劑；
[0029]步驟三:將探頭的楔塊的測(cè)量面與待測(cè)鋼管外壁相接觸，各晶片從左至右分別對(duì)應(yīng)不同的測(cè)量點(diǎn)。主機(jī)按照預(yù)先設(shè)定的程序依次控制編號(hào)為1、2、3……64的晶片產(chǎn)生逆壓電效應(yīng)，使各晶片成為超聲發(fā)射器，此時(shí)各晶片同時(shí)或依次分別發(fā)出超聲波，超聲波以O(shè)度入射角依次通過(guò)楔塊、耦合劑最終以O(shè)度入射角入射被測(cè)鋼管；當(dāng)各晶片發(fā)出的超聲波到達(dá)其對(duì)應(yīng)的被測(cè)點(diǎn)的內(nèi)壁時(shí)即產(chǎn)生反射波，與此同時(shí)主機(jī)通過(guò)程序依次控制編號(hào)為1、2、3……64的晶片產(chǎn)生正壓電效應(yīng)，使晶片成為回聲接收器，此時(shí)，各晶片同時(shí)或依次分別接收各自發(fā)出的超聲波產(chǎn)生的反射波；
[0030]步驟四:探頭將獲取的測(cè)量信息傳輸至數(shù)據(jù)連接的主機(jī)，主機(jī)通過(guò)厚度值計(jì)算程序計(jì)算出各晶片對(duì)應(yīng)的測(cè)量點(diǎn)的厚度值，厚度值計(jì)算程序的數(shù)據(jù)處理結(jié)果顯示為一二維坐標(biāo)系，其中橫坐標(biāo)為晶片編號(hào)，縱坐標(biāo)為各晶片對(duì)應(yīng)的測(cè)量點(diǎn)的厚度值，工人通過(guò)觀測(cè)主機(jī)顯示的厚度值判斷鋼管內(nèi)壁腐蝕程度。
[0031]測(cè)量不同規(guī)格的鋼管時(shí)，僅需選擇一測(cè)量面與鋼管規(guī)格匹配的楔塊連接至探頭殼體并按照上述步驟進(jìn)行測(cè)量即可。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋼管內(nèi)壁腐蝕檢測(cè)探頭，其特征在于:探頭內(nèi)設(shè)置有多個(gè)向心排布的晶片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探頭，其特征在于:晶片呈單行排布。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探頭，其特征在于:晶片設(shè)置在一探頭殼體內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的探頭，其特征在于:探頭殼體設(shè)有一呈圓柱面狀的發(fā)射面，多個(gè)向心設(shè)置的晶片沿該發(fā)射面排布。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的探頭，其特征在于:多個(gè)晶片沿發(fā)射面呈單行或者多行排布。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的探頭，其特征在于:發(fā)射面的弧度大于O度但不大于180度。7.權(quán)利要求1?6任一所述的探頭，其特征在于:所述探頭還包括一與探頭殼體內(nèi)表面契合的楔塊，當(dāng)所述探頭測(cè)量時(shí)，所述楔塊位于探頭殼體和被測(cè)鋼管外壁之間。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的探頭，其特征在于:與探頭殼體耦合的面為連接面，與被測(cè)鋼管外壁耦合的面為測(cè)量面。9.一種鋼管內(nèi)壁腐蝕檢測(cè)方法，其特征在于:采用包括權(quán)利要求1?8任一所述的探頭的測(cè)厚儀進(jìn)行鋼管內(nèi)壁腐蝕檢測(cè)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 步驟a:將所述測(cè)厚儀的探頭與待測(cè)鋼管外壁貼合進(jìn)行腐蝕檢測(cè)； 步驟b:經(jīng)測(cè)厚儀測(cè)得待測(cè)鋼管厚度值。
【專利摘要】本發(fā)明提供鋼管內(nèi)壁腐蝕檢測(cè)探頭，探頭內(nèi)設(shè)置有多個(gè)向心排布的晶片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的探頭極大的減少了鋼管內(nèi)壁腐蝕檢測(cè)過(guò)程中探頭移動(dòng)的次數(shù)，并且檢測(cè)不同規(guī)格的鋼管時(shí)僅需更換制作成本低廉的楔塊，而不需要更換整個(gè)探頭，具有測(cè)量效率高的特點(diǎn)、測(cè)量成本低的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于鋼管內(nèi)壁腐蝕等測(cè)量領(lǐng)域中。
【IPC分類】G01B21/08, G01N17/00, G01N17/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105547991
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610069816
【發(fā)明人】覃波, 彭欣
【申請(qǐng)人】湖南工程學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月30日