[實用新型]小徑薄壁管用雙晶縱列式超聲波探頭

有效

• 申請號: 201320205132.9
• 申請日: 2013-04-22
• 公開（公告）號: CN203310810U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 王一寧;陳挺;楊鋼;余薇;曹建樹;錢海燕;耿德山
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化揚子石油化工有限公司
• 主分類號: G01N29/24
• 分類號: G01N29/24
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 黃嘉棟

技術領域

本實用新型涉及超聲波探傷。

背景技術

現行超聲波標準JB/T4730-2005《承壓設備無損檢測》第3部分：超聲檢測第6章，針對承壓設備管子、壓力管道環向對接焊縫超聲檢測和質量分級，規定?“適用于壁厚大于或等于4mm，外徑為32mm～159mm或壁厚為4mm~6mm,外徑大于或等于159mm的承壓設備管子、壓力管道環向對接焊縫超聲檢測”。DL/T820-2002《管道焊接接頭超聲波檢驗技術規程》規定：“中小徑薄壁管：外徑大于或等于32mm、小于或等于159mm，壁厚大于或等于4mm、小于14mm”。對于石油化工裝置大量存在的小徑薄壁管道超聲檢測，小徑管對聲場的散射嚴重、幾何反射波形雜亂，降低了探傷靈敏度，同時復雜的幾何反射信號的鑒別難度大，尤其對于壁厚小于4mm管道對接焊縫超聲檢測無適用標準，而存在實際檢測需求。

發明內容

本實用新型的發明目的是：針對小直徑薄壁管對接焊縫超聲波探傷，研制適用于壁厚為3mm～4mm，外徑為32mm～89mm的管道對接焊縫超聲檢測探頭，提高小徑薄壁管超聲波檢測的可靠性。

小徑管對接接頭超聲波探傷主要問題是管子曲率大,探頭與接觸面的耦合不好，探頭與接觸面之間通過打磨進行耦合存在一個問題,即晶片超聲波穿透契片的距離不一致容易產生變形波。內外壁對超聲波的散射嚴重,探傷靈敏度低；又由于壁厚小,幾何反射波較多,在缺陷定位上要求精確,判傷較為復雜。

本實用新型的技術方案如下：

一種小徑薄壁管用雙晶縱列式超聲波探頭，它適用于適用于壁厚為3mm～4mm，外徑為32mm～89mm的管道對接焊縫雙晶片超聲檢測探頭，如圖1所示，它有一個外殼1、發射晶片2、吸收背襯3、楔塊4、接受晶片5、接插頭6、匹配電感7和電極接線8，其特征是：發射晶片2和接受晶片5以縱向排布并采用縱向聚焦，減小了探頭橫向尺寸，減少管徑曲率對聚焦深度的限制。

本實用新型雙晶片超聲檢測探頭，采用縱列式雙晶片排列方式，采用了縱向聚焦，相對于并列式雙晶片排列方式，大大減小了探頭橫向尺寸，達到接觸法檢測探頭與管子曲率的完全耦合，聚焦不受管徑曲率的影響。短前沿線聚焦窄脈沖，提高了小直徑薄壁管超聲檢測的缺陷檢出率。

通過小徑薄壁管用雙晶縱列式超聲波探頭的研制和測試，可以看出研制的爬波探頭，基本能夠進行小徑管對接焊接接頭根部缺陷掃查，但由于線性不是太好，無法精確定位，而大k值短前沿橫波探頭能夠很好地解決這一問題，這就為進行小徑管對接焊接接頭的超聲波探傷提供了很好的思路，即先用爬波探頭進行掃查，發現缺陷后，再用大k值短前沿橫波探頭進行精確定位。

附圖說明

圖1為本實用新型雙晶片超聲檢測探頭的結構示意圖，其中：1.外殼；2.發射晶片；3.吸收背襯；4.楔塊；5.接收晶片；6.接插頭；7.?匹配電感；8.電極接線。

圖2為本實用新型雙晶片超聲檢測探頭在Φ57×3.5小徑管上檢測顯示。

具體實施方式

實施例：針對Φ57×3.5小徑管對接焊縫檢測探頭

1)???探頭外殼尺寸25×14×20mm（長×寬×高）

2)???晶片尺寸8×8mm，2片

3)???晶片材質：1-3型復合材料?

4)???晶片排列方式：縱列式雙晶片排列方式（如圖1所示）

5)???斜楔材質：聚楓材料

6)???外殼材質：銅合金

7)???探頭接觸面曲率：Φ57（根據檢測對象管徑磨制）

8)???探頭頻率：4MHZ

9)???探頭縱波入射角為27.56°，2個晶片縱波入射角相差10°

10)?探頭前沿：6mm

11)?入射波型：縱波

12)?轉換波型：爬波+橫波

13)?聚焦方式為縱向聚焦，聚焦深度2mm

14)?接口方式：雙線L5-Q9（探頭端L5，儀器端Q9）

用本探頭在Φ57×3.5小徑管上檢測結果見圖2。