[發(fā)明專利]TOFD試塊自動掃查裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410180854.2
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN103940913A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳定岳;鄭祥明;王杜;陳虎;黃輝;胡杰;沈建民;鮑偉光;牛亞平;許波;吳文祥;黃莎露
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波市特種設(shè)備檢驗研究院
• 主分類號: G01N29/265
• 分類號: G01N29/265
• 代理公司: 寧波誠源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超聲波檢測領(lǐng)域，具體指一種TOFD試塊自動掃查裝置。

背景技術(shù)

TOFD技術(shù)是一種基于衍射信號實施檢測的技術(shù)，其利用波遇到障礙物或小孔后通過散射繼續(xù)傳播的原理，采用一發(fā)一收兩個寬帶窄脈沖探頭進行檢測，探頭相對于焊縫中心線對稱布置。發(fā)射探頭產(chǎn)生非聚焦縱波波束以一定角度入射到被檢工件中，其中部分波束沿近表面?zhèn)鞑ケ唤邮仗筋^接收，部分波束經(jīng)底面反射后被接收探頭接收。接收探頭通過接收缺陷尖端的衍射信號及其時差來確定缺陷的位置及其高度。TOFD技術(shù)具有檢測靈敏度高，掃查速度快，對于裂紋、未熔合等面狀危害性缺陷有極高的檢出率，可及時成像且無輻射污染等許多優(yōu)點。

根據(jù)TOFD檢測標準NB/T47013.10-2010規(guī)定，利用TOFD技術(shù)進行設(shè)備缺陷的檢測前，應(yīng)采用對比試塊進行檢測設(shè)置與校準，采用模擬試塊對檢測工藝進行驗證試驗。試塊調(diào)試的準確與否直接影響到實際檢測質(zhì)量，可以說試塊掃查是TOFD檢測的前提與依據(jù)。

現(xiàn)有的試塊掃查裝置通常包括一個掃查架，掃查架的下端設(shè)有帶磁性的滾輪和編碼器，要能夠在試塊平面內(nèi)平穩(wěn)地行走，至少需要三個滾輪來適配試塊表面，通常采用對稱設(shè)置的四個滾輪；而編碼器一般連接在其中一個滾輪上；檢測探頭則對稱設(shè)置在掃查架的下部。

試塊掃查時，操作人員將掃查架放到試塊表面上，用手推動掃查架沿著焊縫的長度方向勻速行走，檢測探頭和編碼器的信號實時傳遞到處理模塊上，處理模塊繪制出掃查譜圖，根據(jù)掃查譜圖即可得知缺陷的結(jié)構(gòu)以及所在位置。

但是，由于試塊的制造成本非常昂貴，為了降低成本和重量，試塊的長、寬尺寸都盡量的小。這樣，當掃查架直接放置到試塊表面進行掃查時，由于掃查架有一定的長度，因此不論將探頭放在掃查架的哪個位置，長度方向上必有一部分試塊是探頭掃查不到的，也就是說探頭對試塊的掃查是不完整的，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不可用。

針對這種情況，人們設(shè)計了托臺，在托臺的表面上制造一個與試塊同樣結(jié)構(gòu)的凹槽，檢測時，將試塊放置到凹槽內(nèi)，使托臺的表面和試塊的表面位于同一個平面內(nèi)。通過托臺，掃查架得到了一個大于試塊長度和寬度的行走平面，這樣，掃查架上的探頭能夠在試塊長度方向上進行全程掃查，從而避免檢測死角。

但是，當掃查架上的磁性滾輪和探頭從托臺行走到試塊表面時，在試塊與托臺表面的接縫位置，磁性滾輪和探頭經(jīng)過時均不可避免的會產(chǎn)生跳動，該跳動會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失及圖譜畸變，嚴重影響儀器調(diào)試的準確性。尤其是當調(diào)試厚度大于50mm的試塊時，對多通道掃查結(jié)果的影響更加明顯。并且，為了保證掃查精度，掃查架需要在平面上行走，這給凹槽的加工帶來了非?？量痰某叽缇纫?。

現(xiàn)有的各種手動掃查方式，不僅勞動強度大，而且調(diào)試校準質(zhì)量受到諸多因素的影響，數(shù)據(jù)容易丟失和畸變，圖譜還容易彎曲不直，不利于數(shù)據(jù)的判讀和測量，采集到的圖譜與實際情況存在誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種能對TOFD試塊進行平穩(wěn)掃查的自動掃查裝置。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：該TOFD試塊自動掃查裝置，包括掃查架，其特征在于：所述掃查架套設(shè)在試塊外側(cè)，所述掃查架由X、Y、Z軸三維直線運動模組組成，X方向為掃查試塊時的運動方向；該X軸直線運動模組的滑塊上連接有編碼器，并且所述編碼器的輸入軸通過滾輪滾動耦合在所述掃查架的不運動部分、試塊表面或其它不運動物體的表面上；Z軸直線運動模組的滑塊上連接有連接座，第一探頭組設(shè)置在連接座上，并且所述連接座和第一探頭組之間還設(shè)有能使所述第一探頭組抵觸在試塊表面的第一彈性件；所述X軸直線運動模組采用電機驅(qū)動。

上述方案中，連接座的結(jié)構(gòu)可以有多種，較好的，所述連接座包括與z軸直線運動模組的滑塊相連接的基板，基板上設(shè)有第一滑軌，第一基座和第二基座分別相對于基板對稱地滑動設(shè)置在第一滑軌上；所述第一探頭組的兩個探頭分別設(shè)置在兩個第一固定座上；這兩個第一固定座分別通過第一連桿和第二連桿設(shè)置在第一基座和第二基座上，所述第一彈性件分別套設(shè)在第一連桿和第二連桿上，第一彈性件的兩端分別抵觸在對應(yīng)的第一基座、第二基座和所述第一固定座上；所述第一連桿和第二連桿能分別相對于所述第一基座和第二基座上下移動。