[發明專利]一種超聲波管壁測厚裝置

有效

• 申請號: 201310225697.8
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN103278114A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 朱漢俊;鄭凱;沈鴻飛;劉海鵬;郭振祥
• 申請（專利權）人: 南通友聯數碼技術開發有限公司
• 主分類號: G01B17/02
• 分類號: G01B17/02
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 吳靜安

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技術領域

????本發明涉及超聲波技術，尤其涉及一種超聲波管壁測厚裝置。

背景技術

目前用超聲波測量管壁厚度的測試裝置，基本是如圖5所示的結構。將多個探頭沿圓周方向上分布，每個探頭對應一定區域的管壁，以此對整個管壁厚度進行檢測，檢測覆蓋率取決于圓周方向上分布探頭數量。此種檢測結構需多個探頭，由此需要配置多通道的檢測儀器，既增大設備的體積，又增加制造成本。

目前還有一種檢測水下管壁厚度的超聲波測試裝置，利用水力作為渦輪旋轉的動力，帶動一反射鏡轉動，該反射鏡將超聲波反射到管壁，進行管壁厚度的探測，參見圖6。此種測試裝置存在這樣的缺陷：反射鏡轉動速度受水流影響，造成速度不穩定；同時因為用水流作為渦輪旋轉的動力，軸向流動的水與反射鏡表面撞擊，會造成紊流和微小氣泡，使超聲波波速嚴重散射，引起噪聲增加，檢測靈敏度下降，此結構裝置僅適用于直徑小于10厘米的熱交換器、冷凝器等小管徑管道測試，?另外利用水力為渦輪動力，決定了此裝置只能在一個方向運動時進行測試。

發明內容

本發明的目的在于在于克服上述現有技術之不足，提出一種結構緊湊、制作成本低、檢測靈敏度高的一種超聲波管壁測厚裝置。

上述目的通過以下技術方案予以實現。

所述管壁測厚裝置，置于待測管道中，包括超聲探頭、反射鏡、固定軸、定子、轉子和轉子外殼，所述固定軸置于轉子外殼內側的中心，所述定子同心的連接在固定軸上，所述轉子同心的連接在轉子外殼內側壁上，所述超聲探頭連接在固定軸上，所述反射鏡連接在轉子外殼上，并設使得反射鏡面與超聲波傳播方向呈一銳角。

所述管壁測厚裝置的進一步設計在于，所述反射鏡面與超聲波傳播方向呈45°角。

所述管壁測厚裝置的進一步設計在于，所述轉子為磁鋼，所述定子為線圈繞組。

所述管壁測厚裝置的進一步設計在于，所述固定軸通過軸承支承于轉子外殼內側的中心，該軸承的內圈與固定軸連接，外圈與轉子外殼連接。

所述管壁測厚裝置的進一步設計在于，所述軸承為一對圓錐滾子推力軸承，該軸承對稱置于所述固定軸上。

所述管壁測厚裝置的進一步設計在于，所述固定軸包括芯軸、定位圈和螺母；所述芯軸一端為中空的套筒，該套筒上設有螺紋且一端設有臺階面；所述超聲探頭置于套筒的中空部；所述軸承緊配在套筒上，并以所述臺階面對軸承的內圈一端進行軸向定位，所述定位圈穿套在套筒上，對軸承的內圈的另一端進行定位，至少一螺母旋接于套筒的所述螺紋上對定位圈進行軸向固定。

所述管壁測厚裝置的進一步設計在于，所述轉子外殼包括殼體和定位套筒；所述殼體的內側壁的一端及中部分別設有第一、第二臺階面；所述磁鋼連接在殼體內側壁一端并以第一臺階面進行軸向定位；所述定位套筒一端插入殼體內，插入端對所述軸承的外圈一端進行軸向定位，定位套筒另一端設有法蘭邊，通過該法蘭邊與殼體端部連接；所述第二臺階面對軸承外圈另一端進行軸向定位。

所述管壁測厚裝置的進一步設計在于，所述殼體和定位套筒圓周方向的同一徑向位置設有數個連通的出水孔。

所述管壁測厚裝置的進一步設計在于，所述反射鏡連接在定位套筒設有法蘭邊的一端。

所述管壁測厚裝置的進一步設計在于，所述超聲管壁測厚裝置還包括一緩沖塊，該緩沖塊連接在所述反射鏡的端部。

所述管壁測厚裝置的進一步設計在于，所述緩沖塊通過緩沖塊連接機構連接與所述反射鏡連接；所述緩沖塊連接機構包括連接座、連接軸、螺母和推力軸承，所述連接座為設有底端面的環套，所述推力軸承置于所述連接軸上并處于所述底端面兩側或一側，螺母旋接在連接軸的一端，推力軸承以連接軸上的一臺階面和螺母一端面進行軸向定位；所述緩沖塊連接在連接軸的對應軸端；緩沖塊連接機構通過連接座連接在反射鏡的端部。

本發明將定子連接在固定軸上，軸不轉動、轉子做在外殼上，外殼繞固定軸轉動，通電后轉子能帶動反射鏡均勻穩定的轉動；反射鏡將探頭發出的超聲波垂直且均勻的反射至管壁的園周上，對管壁厚度進行均勻的檢測；本發明裝置在水下時，其內的水經周向設置的孔被離心甩出，自下而上的軸向水流流經反射鏡，對其形成自動清潔，因而增加了反射鏡在檢測中的表面潔凈度，保證系統的檢測可靠性，檢測精度高，有效保證了系統的測試靈敏度；同時還設置了緩存塊及對應連接機構，能有效地減小可能發生的沖擊，保護檢測裝置；連接緩存塊的連接機構能承受轉動機構在運行中的軸向推力，保持緩沖塊的軸向位置，并減小旋轉部分的轉動阻力；此外本發明裝置結構緊湊，成本低。

附圖說明