[發明專利]厚壁接管焊縫超聲檢測裝置

有效

• 申請號: 201310685223.1
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103616438A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 伍建雄;石彥磊;周松
• 申請（專利權）人: 北京航天益森風洞工程技術有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及厚壁接管焊縫超聲檢測裝置，主要應用于航天系統內大型地面試驗裝置中承壓設備厚壁接管（接管的內徑大于150mm、壁厚大于20mm）焊縫的超聲檢測。

技術背景

接管作為承壓設備固定連接的主要部件，對接管焊縫的可靠性提出了非常高的要求，為了保證容器整體的性能，接管全焊透焊縫要經過嚴格的超聲檢測后才能交付使用。在檢測中存在一些問題：

（1）接管內表面粗糙，對于小直徑接管檢測過程中探頭很難對準接管焊縫的法線方向；

（2）厚壁接管一般采用承插式全焊透焊縫，缺陷分布較廣，在整個焊縫范圍內，近表面和內部經常會出現缺陷。

目前對于厚壁接管焊縫的內部檢測還沒有十分明確的超聲檢測手段，由于掃查位置不夠完全，不可避免的存在漏檢現象。另一方面，超聲自動探傷設備雖然比較多，但是多應用于各種規則的平面或者大直徑管道的外部掃查。

針對目前的接管焊縫的特點和超聲檢測現狀，本發明提出了一個超聲掃查檢測裝置的解決方案，對厚壁接管（內徑大于150mm、壁厚大于20mm）焊縫的結構和焊縫檢測的要求以及檢測效率采取了相應的解決辦法。

發明內容

本發明的目的是為了厚壁接管焊縫超聲檢測裝置。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

本發明的厚壁接管焊縫超聲檢測裝置，包括TOFD檢測儀和掃查裝置；TOFD檢測儀和掃查裝置通過線路連接；

所述的掃查裝置包括掃查支架和探頭浮動調整機構；

掃查支架包括滑塊、軸向移動電機、齒條、固定滑軌、周向移動電機、位移編碼器、磁輪、齒輪、調節螺母和一對角度可調節支架；

探頭浮動調整機構包括固定架、彈簧、探頭浮動滑軌、探頭轉動架、彈簧固定螺釘、探頭擺動架、軸承、連接塊、浮動滑塊和擺動架固定螺釘；

固定滑軌和齒條固定在一對角度可調節支架之間，一對角度可調節支架的角度通過調節螺母進行調節；軸向移動電機驅動齒輪帶動滑塊在固定滑軌和齒條上移動；

一對角度可調節支架中的一個上固定有周向移動電機、位移編碼器和兩個磁輪，另外一個上只固定有兩個磁輪；周向移動電機帶動磁輪進行周向移動；

位移編碼器記錄周向掃查位移；

探頭浮動滑軌和彈簧的固定端固定在滑塊上；彈簧的自由端通過彈簧固定螺釘固定在固定架上；

探頭轉動架和探頭擺動架通過探頭固定螺釘連接，探頭固定螺釘壓緊探頭固定在探頭轉動架上；

連接塊和軸承通過擺動架固定螺釘連接到探頭擺動架上；

浮動滑塊通過螺釘固定連接塊和固定架在探頭浮動滑軌上浮動調整。

工作過程：將掃查支架放置于接管內且將探頭垂直于待檢測的焊縫，啟動周向移動電機，周向移動電機驅動磁輪沿著焊縫進行周向掃查，啟動軸向移動電機，軸向移動電機驅動磁輪帶動滑塊和浮動調整機構在齒條以及固定滑軌上做軸向移動，探頭在浮動調整機構上通過彈簧浮動調整；當探頭掃查發現缺陷時，分別控制周向移動電機和軸向移動電機使探頭找到缺陷最高波，在TOFD檢測儀上調節缺陷波波幅使其達到滿屏80%，利用6dB法測量缺陷端點，位移編碼器記錄缺陷端點位置，計算得出缺陷長度。

有益效果

（1）本發明采用的掃查裝置可以做軸向和周向移動，結構簡單實用，通過電機驅動代替傳統超聲A掃描手工操作，結構小巧靈活，提高了檢測的效率和準確性。

（2）本發明將超聲A掃描垂直于焊縫的鋸齒形掃查改為平行于焊縫的矩形掃查，簡化了機械運動方式，方便了自動掃查的實現。

（3）本發明采用控制面板操控，使檢測人員在遠處就可以進行超聲檢測，避免了現場有害揮發物以及其他不安全因素的損害，并且降低了勞動強度。

（4）本發明也可用在其他平面或者大直徑管道的檢測。

附圖說明

圖1為本發明的掃查支架的結構示意圖；

圖2為探頭浮動調整機構的結構示意圖；

圖3為探頭浮動調整機構的分解示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

實施例

厚壁接管焊縫超聲檢測裝置，包括TOFD檢測儀和掃查裝置；TOFD檢測儀和掃查裝置通過線路連接；

所述的掃查裝置掃查支架和探頭浮動調整機構；

如圖1所示，掃查支架包括滑塊1、軸向移動電機2、齒條3、固定滑軌4、周向移動電機5、位移編碼器6、磁輪7、齒輪9、調節螺母10和一對角度可調節支架23；