[實用新型]一種用于插入式管座角焊縫檢測的柔性相控陣探頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721853468.0
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN207557175U
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳虎;錢盛杰;王杜;陳定岳;黃輝;柴斌斌;黃煥東;柴軍輝;張翰林;黃旭
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波市特種設(shè)備檢驗研究院
• 主分類號: G01N29/24
• 分類號: G01N29/24
• 代理公司: 寧波誠源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 馮曉蘭

本實用新型涉及一種用于插入式管座角焊縫檢測的柔性相控陣探頭，包括探頭成型夾具(1)；安裝于探頭成型夾具(1)上的相控陣探頭(2)；所述探頭成型夾具(1)呈彎曲狀，且彎曲形成的曲面與插入式管座的管子(4)曲面同心圓設(shè)置；所述相控陣探頭(2)沿探頭成型夾具(1)的曲面并列排布，形成凸陣探頭。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供的相控陣探頭檢測結(jié)構(gòu)可靠，且結(jié)構(gòu)簡單。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及特種設(shè)備檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種用于插入式管座角焊縫檢測的柔性相控陣探頭。

背景技術(shù)

承壓設(shè)備的插入式管座由于與管子的厚度差較大，在焊接過程中時常因為角焊縫冷卻過快或坡口形勢復(fù)雜而造成裂紋、氣孔、未焊透、未熔合等缺陷，這些缺陷對整臺設(shè)備的安全性而言具有重大威脅。為了確保安全性，工業(yè)運用過程中需對插入式管座角焊縫進行無損檢測。

現(xiàn)有的插入式管座角焊縫無損檢測主要有射線檢測、超聲檢測、磁粉檢測、滲透檢測等。但磁粉檢測和滲透檢測無法探測出焊縫內(nèi)部缺陷；射線檢測對于裂紋、未熔合等缺陷不敏感，且檢測可靠性受角焊縫結(jié)構(gòu)影響大，同時伴隨輻射危害；超聲檢測相對前述幾種檢測方法而言，檢測結(jié)果相對精準，但常規(guī)的超聲檢測技術(shù)受壁厚和曲率影響大，特別是在探頭伸入接管內(nèi)壁進行縱波掃查時，因為反射點曲率變化造成缺陷定位困難。

實用新型內(nèi)容

鑒于上述問題，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，檢測結(jié)果可靠但受壁厚和曲率影響小的用于插入式管座角焊縫檢測的柔性相控陣探頭。該種探頭能有效克服常規(guī)超聲檢測以及其他無損檢測存在的不足，能適用于多曲率變化的插入式管座角焊縫檢測，檢測結(jié)果精確度高。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種用于插入式管座角焊縫檢測的柔性相控陣探頭，包括，

探頭成型夾具；

安裝于探頭成型夾具上的相控陣探頭；

其特征在于：

所述探頭成型夾具呈彎曲狀，且彎曲形成的曲面與插入式管座的管子曲面同心圓設(shè)置；

所述相控陣探頭沿探頭成型夾具的曲面并列排布，形成凸陣探頭。

進一步的，所述探頭成型夾具外周設(shè)有盛滿水的水套，所述凸陣探頭位于水套內(nèi)。設(shè)計該水套一方面能有效防護探頭的磨損，另一方面能利用水的折射，擴大凸陣探頭檢測的范圍，減少檢測盲區(qū)。

進一步的，所述水套厚度L為：

其中，其中，T₁為管子厚度，T₂為焊縫厚度，υ₁為水中聲速，υ₂為管中聲速。

進一步的，所述探頭成型夾具的曲率半徑η為：

η＝(D-(T₁+L+M)×2)/2，其中，D為所述管子的外徑，M為所述柔性相控陣探頭的厚度。

進一步的，所述凸陣探頭內(nèi)含n個線陣陣元，每個陣元長度為E，所述n個陣元形成的孔徑長度為A，所述凸陣探頭形成的有效面積為A×E，探頭成型夾具為塑料材質(zhì)。

進一步的，相鄰陣元的中心距P為0.8mm，相鄰陣元間相隔局里g為0.1mm，所述孔徑長度A取值51.2mm，每個陣元長度E取值10mm。

進一步的，所述柔性相控陣探頭采用柔性壓電復(fù)合材料、柔性電路板及柔性環(huán)氧樹脂制作而成。

進一步的，所述凸陣探頭的曲率半徑最小為25mm。