[發(fā)明專利]銅與不銹鋼異種金屬真空釬焊水接頭的超聲波自動檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710050728.5
• 申請日: 2007-12-10
• 公開（公告）號: CN101178386A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬志堅(jiān);柴玉琨;王學(xué)權(quán);李書良;穆曉春;鄭援朝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國核動力研究設(shè)計(jì)院
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/26
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉世權(quán)

1.一種銅與不銹鋼異種金屬真空釬焊水接頭的超聲波自動檢測系統(tǒng)，由水接頭自動檢測裝置、單晶水浸聚焦探頭、對比試塊及執(zhí)行檢測任務(wù)的計(jì)算機(jī)程序所組成；水接頭自動檢測裝置，包括有工控機(jī)、分別受工控機(jī)控制的兩個電機(jī)驅(qū)動器、受各自電機(jī)驅(qū)動器操縱的兩臺電機(jī)(15)、一端連接單晶水浸聚焦探頭而另一端連接工控機(jī)的超聲波探傷儀，其特征在于：該自動檢測裝置中的一臺電機(jī)(15)帶動可上下豎直運(yùn)動的傳動軸(14)，該傳動軸(14)上裝有由水平桿(13)與豎直桿(12)構(gòu)成的探頭調(diào)角器，單晶水浸聚焦探頭安裝在該探頭調(diào)角器豎直桿(12)的下端，另一臺電機(jī)帶動可在水平面上轉(zhuǎn)動并與探頭調(diào)角器配合的固定有待測水接頭(17)的轉(zhuǎn)盤(18)。

2.按照權(quán)利要求1所述的水接頭超聲波自動檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述單晶水浸聚焦探頭，包括有一端敞口的圓柱形殼體(4)、安裝并封閉在該殼體(4)敞口上的保護(hù)膜片(1)、裝于殼體內(nèi)固定在殼體(4)敞口壁上與該膜片(1)底面緊貼于一體的具有小直徑小焦距的壓電晶片(3)、未充滿殼體(4)腔體并與該壓電晶片(3)底面貼合成一體的聲波振動阻尼塊(2)、設(shè)置在殼體(4)封閉底面上的信號電纜插頭(24)，以及與該信號電纜插頭(24)連接的由該壓電晶片(3)的前、后兩面的兩根壓電引線組成的電纜線(19)。

3.按照權(quán)利要求1所述的水接頭超聲波自動檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述單晶水浸聚焦探頭中的小直徑、小焦距的壓電晶片(3)，是尺寸為φ5mm，焦點(diǎn)為φ1mm，焦距為10mm的單晶水晶壓電晶片；所述的單晶水浸聚焦探頭中聲波振動阻尼塊(2)，為由顆粒度小于φ1mm的鎢合金材料經(jīng)壓制而成，其充填在探頭殼體(4)內(nèi)的體積，占整個探頭殼體(4)腔體的80-90％。

4.按照權(quán)利要求1所述的水接頭超聲波自動檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述對比試塊，為用于標(biāo)定系統(tǒng)靈敏度的具有人工缺陷的實(shí)際水接頭，在該水接頭的水盆下部豎直方向上開有一條豎直方向缺陷槽(21)，該槽寬3mm、深度由水盆外徑直到與紫銅內(nèi)襯管接觸的焊縫位置，在與該豎直方向缺陷槽相對的水盆側(cè)壁的外壁上，制有兩個直徑為φ1.5mm的缺陷孔(20)，孔深由水盆外壁直到與紫銅內(nèi)襯管接觸的焊縫位置。

5.按照權(quán)利要求1所述的水接頭超聲波自動檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述執(zhí)行檢測任務(wù)的計(jì)算機(jī)程序，由系統(tǒng)初始化、傳動控制、數(shù)據(jù)采集分析、數(shù)據(jù)管理及結(jié)果保存各模塊組成；其中：

系統(tǒng)初始化模塊，主要包括采集系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)初始化、各傳動軸位置復(fù)位、初始化參數(shù)保存、待件工件的編號、長、寬等參數(shù)的讀取程序；

傳動控制模塊，主要包括驅(qū)動系統(tǒng)控制(帶正、反向控制)、原點(diǎn)及行程極限檢測、傳動速度控制程序；

數(shù)據(jù)采集分析模塊，主要包括數(shù)據(jù)采集、異常數(shù)據(jù)分析剔除、數(shù)據(jù)分析程序；

數(shù)據(jù)管理模塊，主要包括檢測數(shù)據(jù)存儲、查詢、維護(hù)功能，記錄原始檢測數(shù)據(jù)和缺陷坐標(biāo)位置，單獨(dú)提供原始數(shù)據(jù)及缺陷數(shù)量、缺陷面積大小的統(tǒng)計(jì)程序；

結(jié)果保存模塊，包括對檢測結(jié)果保存、對報(bào)表進(jìn)行后臺打印的程序。

6.按照權(quán)利要求5所述的水接頭超聲波自動檢測系統(tǒng)，其特征在于：使用執(zhí)行檢測任務(wù)的計(jì)算機(jī)程序，對銅與不銹鋼異種金屬真空釬焊水接頭進(jìn)行超聲波檢測的方法，包括以下步驟：

第一步，接通系統(tǒng)電源，打開超聲波探傷儀，預(yù)熱10分鐘；

第二步，將對比試塊裝滿去離子水放入自動檢測裝置的轉(zhuǎn)盤(18)中，調(diào)節(jié)調(diào)角器使單晶水浸聚焦探頭伸入對比試塊腔體中并使探頭與對比試塊壁面垂直，使探頭的焦點(diǎn)落在對比試塊的內(nèi)壁面上；

第三步，調(diào)節(jié)自動檢測裝置中的豎直運(yùn)動傳動軸即絲桿(14)，使單晶水浸聚焦探頭對準(zhǔn)對比試塊壁面上的直徑為φ1.5mm的人工缺陷孔(20)的位置，調(diào)節(jié)超聲波探傷儀，使顯示在熒光屏屏面水平方位的人工缺陷，在全屏水平長度刻度的80％范圍內(nèi)，缺陷波的高度等于全屏高度刻度的80％，調(diào)節(jié)超聲波探傷儀的衰減器按鈕使讀數(shù)增加3dB，開啟電機(jī)驅(qū)動器接通電源；

第四步，啟動執(zhí)行檢測任務(wù)的計(jì)算機(jī)程序，用對比試塊對該檢測系統(tǒng)的靈敏度進(jìn)行標(biāo)定，步驟是：

步驟1，對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，包括：對采集系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)初始化、使各傳動軸位置復(fù)位；

步驟2，超聲波探傷儀通過單晶水浸聚焦探頭發(fā)射超聲波，掃描對比試塊、采集檢測數(shù)據(jù)；如果該檢測系統(tǒng)給出的對比試塊的人工缺陷位置、大小，與該對比試塊的實(shí)際缺陷相符合，則對該檢測系統(tǒng)靈敏度的標(biāo)定達(dá)到要求；否則重復(fù)第二步到第四步，直到該檢測系統(tǒng)給出對比試塊的人工缺陷位置、大小與對比試塊的實(shí)際缺陷相符合為止；

第五步，執(zhí)行檢測任務(wù)對水接頭工件進(jìn)行檢測：

先將待檢測的水接頭工件的內(nèi)襯管裝滿去離子水，將水接頭工件放置并固定在自動檢測裝置的轉(zhuǎn)盤(18)上進(jìn)行檢測，依次執(zhí)行采集檢測數(shù)據(jù)、對檢測數(shù)據(jù)分析、輸出檢測結(jié)果并自動生成檢測報(bào)告單的工作程序；

第六步，將檢測系統(tǒng)給出的檢測結(jié)果保存到工控機(jī)中；

第七步，檢測結(jié)束，取出完成測試的水接頭工件，去除其內(nèi)襯管中的去離子水；

第八步，放入新的待檢水接頭工件，重復(fù)第五步到第七步進(jìn)行新水接頭工件的檢測。