[發明專利]一種大型儲罐焊縫缺陷檢測的超聲檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 202011064214.7
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112162039B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 伍劍波;趙恒忠;邱仕誠;王珅
• 申請（專利權）人: 四川大學;瀘州市市場檢驗檢測中心
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/22;G01N29/265
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李林合

1.一種大型儲罐焊縫缺陷檢測的超聲檢測裝置，其特征在于，包括車身，所述車身兩側下部對稱設置有四個驅動組件，車身前側設置有縱向探頭組件，后側設置有相互對稱的橫向探頭組件，車身底部設置有厚度探頭組件，車身頂部設置有激光傳感器，車身內設置有驅動組件、縱向探頭組件、橫向探頭組件、厚度探頭組件和激光傳感器電連接的隔板控制模塊；

所述驅動組件包括與隔板控制模塊電連接的直流減速電機，所述直流減速電機的輸出端與驅動輪傳動連接，所述驅動輪包括若干相互拼接的磁環，磁環外側套設有外膠墊；

所述縱向探頭組件包括分別與隔板控制模塊電連接的縱向直線電機，縱向直線電機的輸出端與舵機傳動連接，舵機的輸出端與縱向末端夾傳動連接，縱向末端夾上設置有縱向探頭，縱向探頭、舵機分別與隔板控制模塊電連接；

所述橫向探頭組件包括與隔板控制模塊電連接的橫向直線電機，橫向直線電機的輸出端與橫向末端夾傳動連接，橫向末端夾上安裝有橫向探頭，橫向探頭與隔板控制模塊電連接；

所述厚度探頭組件包括與隔板控制模塊電連接的微型直線電機，微型直線電機的輸出端與厚度末端夾傳動連接，厚度末端夾外側鉸接有滑環，滑環上安裝有密封圈，厚度末端夾內安裝有厚度探頭，厚度探頭與隔板控制模塊電連接。

2.根據權利要求1所述的大型儲罐焊縫缺陷檢測的超聲檢測裝置，其特征在于，所述激光傳感器的發射端和接收端朝向車身正下方。

3.根據權利要求1所述的大型儲罐焊縫缺陷檢測的超聲檢測裝置，其特征在于，所述驅動輪包括對稱設置的連接板，一側連接板與法蘭盤連接；

連接板間設置有若干磁環，所述磁環間設置有導磁環，所述磁環外側設置有磁環膠圈，所述外膠墊呈環形并套設于磁環膠圈和導磁環外側。

4.根據權利要求3所述的大型儲罐焊縫缺陷檢測的超聲檢測裝置，其特征在于，所述直流減速電機設置于車身內底板上，直流減速電機的輸出端穿過車身側壁并通過聯軸器與法蘭盤傳動連接。

5.根據權利要求4所述的大型儲罐焊縫缺陷檢測的超聲檢測裝置，其特征在于，所述磁環的材質為N35H釹鐵硼磁性材料。

6.根據權利要求1所述的大型儲罐焊縫缺陷檢測的超聲檢測裝置，其特征在于，所述縱向探頭組件包括水平設置于車身側壁上的縱向調整電缸，縱向調整電缸的一端與車身固定連接，另一端為活動端所述縱向直線電機可拆卸地安裝于活動端上，縱向直線電機通過直線導軌組件與舵機傳動連接；

直線導軌組件的兩端分別與縱向直線電機輸出端和舵機傳動連接，直線導軌組件兩端間設置有縱向拉簧。

7.根據權利要求1所述的大型儲罐焊縫缺陷檢測的超聲檢測裝置，其特征在于，所述橫向探頭組件包括水平設置于車身側壁上的橫向調整板，所述橫向直線電機可拆卸地安裝于橫向調整板上，橫向直線電機通過橫向導軌組件與橫向末端夾傳動連接；

橫向導軌組件的兩端分別與橫向直線電機輸出端和橫向末端夾傳動連接，橫向導軌組件兩端間設置有橫向拉簧。

8.根據權利要求1所述的大型儲罐焊縫缺陷檢測的超聲檢測裝置，其特征在于，所述厚度探頭組件包括貫穿設置于隔板控制模塊上的連接肋板，所述微型直線電機設置于連接肋板上，微型直線電機通過厚度導軌組件與厚度末端夾傳動連接；

厚度導軌組件的兩端分別與微型直線電機輸出端和厚度末端夾傳動連接，厚度導軌組件兩端間設置有厚度拉簧。

9.根據權利要求1所述的大型儲罐焊縫缺陷檢測的超聲檢測裝置，其特征在于，所述縱向末端夾呈相互對稱的幾字形，縱向末端夾兩側底部對稱安裝有縱向噴嘴；

所述橫向末端夾呈相互對稱的幾字形，橫向末端夾兩側底部對稱安裝有橫向噴嘴；

所述厚度末端夾呈倒置的U形。

10.一種根據權利要求1至9任一所述的大型儲罐焊縫缺陷檢測的超聲檢測裝置的定位方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、將超聲檢測裝置于放置目標儲罐上，通過隔板控制模塊驅動超聲檢測裝置沿著焊縫運行；

通過激光傳感器檢測焊縫輪廓信息，根據檢測到的焊縫輪廓信息，建立目標儲罐焊縫結構的三維坐標系；

直至掃查完畢后焊縫，驅動超聲檢測裝置回到原始位置；

S2、根據設置的三維坐標系，將超聲檢測裝置移動至原點坐標處；

使超聲檢測裝置根據焊縫坐標循焊縫運行，并實時根據激光傳感器的監測結果調整超聲檢測裝置的對中位置與姿態；

S3、當超聲檢測裝置移動至需要檢測的焊縫所在位置處時，分別驅動直流減速電機、舵機、縱向直線電機、橫向直線電機和微型直線電機的輸出端按設定作往復運動和直線運動，以實現設定掃查動作；

直至檢測完畢或需改換為人工控制操作時，收縮直流減速電機、縱向直線電機、橫向直線電機和微型直線電機的輸出端；

S4、當縱向探頭、橫向探頭中任意一個檢測到的缺陷反饋信號強度超出設定安全值以及厚度探頭在焊縫交接點處檢測到反饋信號時，停止驅動組件；

對厚度探頭定點檢測到的反饋信號，直接通過測試主機及控制模塊記錄位置坐標及其對應的壁厚數值；

對縱向探頭、橫向探頭檢測到的超出設定安全值的缺陷反饋信號，驅動舵機轉動，并通過結合人工控制操作縱向探頭記錄當前位置的缺陷反饋信號；

S5、當焊縫檢測完畢，驅動超聲檢測裝置回到儲罐底面，拆卸設備并脫離儲罐表面，完成檢測。