[實用新型]一種用于直縫鋼管焊縫超聲波探傷的探頭架

有效

• 申請號: 201420044063.2
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN203786086U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 王琦
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01N29/22
• 分類號: G01N29/22
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 蔡海淳

技術領域

本實用新型涉及超聲波探傷技術領域，具體涉及一種用于直縫鋼管焊縫超聲波探傷的探頭架。

背景技術

直縫焊管超聲波探傷中，當焊縫超過一定厚度時，許多標準和用戶要求對焊縫進行除常規單晶自收發單探頭外的一發一收雙探頭方式探傷，以探測焊縫中間等部位是否存在常規單晶探頭難以發現的缺陷。而材料的超聲波探傷特別是焊縫超聲波探傷均要求對被檢部位進行雙邊探測。

如圖1所示的焊縫超聲波探傷工藝布置，表示了常規單晶自收發單探頭的工藝布置。常規單晶自收發探頭超聲波探傷主要以35°～75°的折射角檢查焊縫內外表面缺陷，而對與焊縫垂直的中間部位缺陷不敏感，無法檢出，而這種缺陷卻具有重大的致命性，往往引起使用的失效，而焊管失效會造成重大事故的發生。

如圖2所示，常規超聲波探傷原理，采用一個單晶自收發探頭，對材料進行探傷檢測，該方法能夠探測到材料上下表面缺陷，該方法對材料內部缺陷的探測時，由于受到缺陷的取向性等因素的影響，無法達到有效的檢測。

如圖3所示，表示了一發一收雙探頭方式探頭的工藝布置，有兩個探頭組，每個探頭組均包括一收一發兩個探頭。如圖4所示，一發一收雙探頭超聲波探傷原理，采用兩個超聲波探頭，一個發射，一個接收，在材料內部的超聲波折射角需一致，均為45°。該方法采用結構簡單的探頭架，通過調節雙探頭的位置，實現對焊縫中間部位常規單晶自收發超聲波探傷無法探測到的缺陷，例如焊縫為焊透、氣孔等危害性缺陷。

為達到探測到中間部位的缺陷，要根據平面材料的厚度，調整雙探頭的間距，目前圖4應用的一發一收雙探頭超聲波手工探傷裝置采用了十分簡單的探頭調節機構，通過調節后面的探頭即圖4中2#探頭的位置，達到調整雙探頭的間距，并通過手工移動探頭系統讓前面探頭即圖4中的1#探頭與焊縫（或缺陷）保持規定的距離，實現探傷效果。

由于一發一收雙探頭超聲波探傷裝置使用兩個探頭，組成一發一收探頭系統，采用45°折射角，能有效探測出焊縫中間部位的與焊縫垂直缺陷。所以，在要求十分嚴格的如殼牌（Shell）等用戶對產品檢驗標準中明確規定使用這種探傷方法以保證質量。但是一般常規的一發一收雙探頭超聲波探傷方法，只能應用于平面材料焊縫手工探傷中，使用兩只探頭手工操作，操作難度大，準確性差，而經過了解和檢索，幾乎還沒有在焊管焊縫手工和自動超聲波探傷上的應用。

由于目前使用的一發一收雙探頭超聲波探傷一般用于平面類材料焊縫探傷，材料形狀簡單，所使用的探頭架結構也十分簡單，僅能用于平板類材料焊縫超聲波探傷，而不適用于有曲率的鋼管探傷。通過中外專利數據查詢，也沒有查到能夠應用與鋼管或直縫鋼管焊縫的一發一收雙探頭超聲波探傷探頭架或系統。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種用于直縫鋼管焊縫超聲波探傷的探頭架，該探頭架完全適用于鋼管性質，通過雙調節機構的調節，能夠準確的確定內部缺陷的部位，彌補了直縫鋼管焊縫內部缺陷超聲波探傷的不足，降低缺陷的漏檢率，而且不需要通過手動放置探頭位置，檢測結果更加準確，用以解決現有探頭架無法適用于有曲率的鋼管焊縫探傷以及探測效果差的問題。

為實現上述目的，本實用新型的方案是：一種用于直縫鋼管焊縫超聲波探傷的探頭架，用于外徑Φ219.1～630mm、壁厚4mm以上的直縫鋼管焊縫內部缺陷超聲波探傷，該探頭架包括兩組探頭系統，每組探頭系統均包括一個接收探頭和一個發射探頭，各所述的探頭系統還包括鋼管外徑調節裝置和探頭間距調節裝置，所述的鋼管外徑調節裝置包括第一可調節導軌、滑動塊和用于調節所述鋼管外徑調節裝置的第一調節手輪，所述的第一調節手輪安裝在第一可調節導軌的一端，所述的滑動塊安裝在所述第一可調節導軌上，通過調節第一調節手輪實現對所述接收探頭和發射探頭位置的調節；

所述的探頭間距調節裝置包括第二可調節導軌和用于調整所述探頭間距調節裝置的第二調節手輪，所述的第二調節手輪安裝在第二可調節導軌的一端，通過調節第二調節手輪實現對所述接收探頭和發射探頭間距的調節；

所述的探頭間距調節裝置和鋼管外徑調節裝置通過所述的滑動塊連接，所述的接收探頭和發射探頭，其中一個通過活動塊安裝在所述的探頭間距調節裝置的第二可調節導軌上，另一個固定安裝在所述的探頭間距調節裝置的對應位置上。

進一步地，所述的發射探頭和接收探頭產生的超聲波信號在待探傷鋼管內部的超聲波折射角均為45°。

進一步地，所述的探頭架還包括探頭框架和導向輪，所述的導向輪安裝在所述探頭框架沿待探傷鋼管軸向的兩側。