[發(fā)明專利]超聲波檢測設(shè)備

有效

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• 申請日: 2010-12-14
• 公開（公告）號: CN102565188A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉不腐;韓贊東;楊光;黃維蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 同方威視技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/265;G01N29/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 彭武;譚祐祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超聲波無損檢測領(lǐng)域，更具體地涉及一種特別是應(yīng)用于重型回轉(zhuǎn)體空心、封頭類零件的超聲波檢測設(shè)備。

背景技術(shù)

超聲波無損檢測是在不損壞零件或原材料工作狀態(tài)的前提下，使用超聲波對不能被直觀檢驗到的表面和內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢查的一種檢測手段。超聲波檢測的原理是，如果金屬中有氣孔、裂紋、分層等缺陷(缺陷中有氣體)，超聲波傳播到金屬與缺陷的界面處時，就會全部或部分反射，反射回來的超聲波被探頭接收，通過儀器內(nèi)部的電路處理，在儀器的熒光屏上就會顯示出不同高度和有一定間距的波形，可以根據(jù)波形的變化特征判斷缺陷在零件中的深度、位置和形狀。超聲波檢測的優(yōu)點是檢測厚度大、靈敏度高、速度快、成本低、對人體無害，并且能對缺陷進(jìn)行定位和定量。

現(xiàn)有的超聲波檢測通常是由檢測人員手工進(jìn)行操作、記錄和標(biāo)記。通常零件被置于重型輥臺上，由輥臺的動力驅(qū)動零件旋轉(zhuǎn)，檢測人員手持檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的超聲波探頭，在涂有耦合劑的零件上往復(fù)運動，進(jìn)行檢驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測。這種檢測方法勞動強度大，檢測結(jié)果受操作人員的技術(shù)水平、疲勞程度、情緒波動等因素影響，檢測結(jié)果是通過檢驗人員手工根據(jù)儀器指示的指標(biāo)進(jìn)行記錄，手工對缺陷點進(jìn)行標(biāo)記，誤差往往比較大。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提高超聲波檢測的可靠性，降低檢測人員的勞動強度。特別地，本發(fā)明的目的是要實現(xiàn)零件超聲波檢測的自動化，對檢測結(jié)果采用計算機自動記錄，實現(xiàn)多探頭、多通道同時檢測和記錄，提高檢測效率和檢測的可靠性。

為此目的，本發(fā)明提供一種超聲波檢測設(shè)備，該超聲波檢測設(shè)備包括：工作臺，被檢測零件承載于所述工作臺上，并且在操作過程中，所述工作臺與被檢測零件一起水平旋轉(zhuǎn)；超聲波檢測裝置，其包括多個超聲波探頭，用于對被檢測零件進(jìn)行超聲波檢測；移動支架，其用于承載和移動所述超聲波檢測裝置；電子控制系統(tǒng)，其用于控制所述工作臺、所述超聲波檢測裝置以及所述移動支架的操作，其中，所述控制系統(tǒng)控制所述多個超聲波探頭對被檢測零件同時進(jìn)行檢測并對獲得的缺陷信息予以存儲。該超聲波檢測設(shè)備特別適合于對重型回轉(zhuǎn)體空心、封頭類零件進(jìn)行無損探傷檢測。該電子控制系統(tǒng)可包括具備數(shù)據(jù)存儲和處理能力的任何裝置，例如，安裝有相關(guān)程序的計算機、數(shù)控系統(tǒng)等。

在優(yōu)選實施方式中，所述超聲波檢測裝置包括分別設(shè)置在所述移動支架的立柱和橫梁上的至少一個水平檢測臂和至少一個垂直檢測臂，所述水平檢測臂和所述垂直檢測臂中的每個的端部都設(shè)置有測頭架，每個所述測頭架上設(shè)置有至少一個超聲波探頭，并且所述超聲波探頭能夠相對于水平面以不同的角度設(shè)置。

在優(yōu)選實施方式中，所述水平檢測臂能夠在所述移動支架的立柱上沿水平和垂直方向移動，并且所述水平檢測臂的每個測頭架上都設(shè)置有致動器，所述致動器用于實時改變所述超聲波探頭的角度，以便在進(jìn)行檢測時使所述超聲波探頭始終垂直于被檢測表面。對水平檢測臂而言，由于能夠在檢測過程中在所述立柱上沿垂直和水平方向移動，同時該水平檢測臂上的探頭還能夠在致動器的作用下改變角度，因此能夠以四軸聯(lián)動的方式對零件的相應(yīng)表面進(jìn)行檢測。此處，應(yīng)該指出的是，驅(qū)動水平檢測臂在立柱上沿垂直和水平方向移動的裝置以及用于改變超聲波探頭的角度的致動器可以是本領(lǐng)域已知的任何類型的驅(qū)動裝置，例如伺服電機等。

在優(yōu)選實施方式中，所述垂直檢測臂能夠在所述移動支架的橫梁上沿水平和垂直方向移動，并且所述垂直檢測臂的每個測頭架上都設(shè)置有致動器，所述致動器用于實時改變所述超聲波探頭的角度，以便在進(jìn)行檢測時使所述超聲波探頭始終垂直于被檢測表面。與水平檢測臂類似，這種結(jié)構(gòu)的垂直檢測臂也能夠以四軸聯(lián)動的方式對零件的相應(yīng)表面進(jìn)行檢測。并且，驅(qū)動垂直檢測臂在橫梁上沿水平和垂直方向移動的裝置以及用于改變超聲波探頭的角度的致動器也可以是本領(lǐng)域已知的任何類型的驅(qū)動裝置。

在優(yōu)選實施方式中，所述超聲波檢測設(shè)備還包括標(biāo)準(zhǔn)試件存儲裝置，所述標(biāo)準(zhǔn)試件存儲裝置中存放有用于標(biāo)定探頭參數(shù)和讀數(shù)并驗證最終檢測結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)試件。此處，所述標(biāo)存試件存儲裝置是檢測標(biāo)準(zhǔn)試件庫。對超聲波無損檢測而言，其檢測缺陷需要與標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行比對。所謂標(biāo)準(zhǔn)試件是根據(jù)相關(guān)的檢測標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范規(guī)定的在與被檢測零件相同的材料、厚度、熱處理狀態(tài)、形狀的試件上人為做出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的缺陷，作為標(biāo)定探頭參數(shù)、讀數(shù)，同時驗證最終的檢測結(jié)果的試件。

在優(yōu)選實施方式中，所述缺陷信息以圖像和/或映射數(shù)據(jù)的形式被存儲。由于圖像可以是平面的，也可以立體的，并且具備篩選缺陷大小的功能，同時可以將小于允許缺陷的圖像屏蔽掉，而只顯示需要處理的缺陷。因此，圖像是存儲和顯示檢測到的缺陷的最佳方式。