[發明專利]一種超聲波螺栓預緊力檢測探頭夾具及使用方法

在審

• 申請號: 202110296589.4
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113063539A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 唐麗英;周榮燦;李江;蔡暉;王博涵;李季;寧娜;劉雪峰;何曉東
• 申請（專利權）人: 華能國際電力股份有限公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01L5/24
• 分類號: G01L5/24
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明公開了一種超聲波螺栓預緊力檢測探頭夾具及使用方法，該夾具包括伸縮桿、彈簧、探頭固定桿等；第一探頭固定桿的一端通過彈簧連接在伸縮桿的一端，第二探頭固定桿的一端固定在伸縮桿的另一端，第一探頭固定桿的另一端和第二探頭固定桿的另一端用于夾持在待檢測螺栓的兩端，第一探頭固定桿和第二探頭固定桿上設置有超聲波探頭安裝位置。該方法根據待檢測螺栓長度，調節伸縮桿的長度，在待檢測螺栓兩端涂敷耦合劑，安裝超聲波探頭，使第一超聲波探頭和第二超聲波探頭分別與待檢測螺栓兩端通過耦合劑良好接觸，擰緊第一定位銷和第二定位銷，調節第一螺栓，使彈簧壓縮，至力傳感器顯示的接觸力數值為設定時停止，即可進行螺栓預緊力檢測。

技術領域

本發明屬于材料超聲波無損檢驗領域，具體涉及一種超聲波螺栓預緊力檢測探頭夾具及使用方法。

背景技術

螺栓是最常用的緊固件，在重要的設備上使用的螺栓，對預緊力有嚴格的規定，要求安裝和使用過程中保持適當的預緊力。例如，汽輪機汽缸螺栓等風力發電機葉片緊固螺栓，需要按照設計預緊力安裝，以抵消高溫工作條件下膨脹以及蠕變松弛導致的預緊力減小，避免螺栓松動引起的疲勞開裂，以及由此導致的嚴重設備損壞事故。為了及時消除安全隱患，保障設備安全，有必要對螺栓預緊力進行檢測。超聲波檢測檢測技術是一種重要的螺栓預緊力無損檢驗技術，實用新型專利ZL201822206159.5提出了一種基于超聲波螺栓預緊力監測裝置，包括控制端、處理器端、至少2個超聲波探頭。201811600261.1專利公開了基于超聲波螺栓預緊力監測方法、裝置、設備及存儲介質，實用新型專利ZL201822190183.4公開了一種基于超聲波螺栓預緊力的遠程測量模塊，將超聲波發射和接收超聲波探頭分別放置在螺栓兩端，并施加一定的力以保證良好耦合即可以實現螺栓預緊力檢測。

但是，檢測時超聲波探頭與螺栓端部的施加力對檢測結果有很大影響，對于鐵磁性材質的螺栓，可采用帶磁性的探頭吸附在螺栓端部，實現穩定檢測，但是對于非鐵磁性材質螺栓，例如不銹鋼、鎳基和鐵鎳基、鈷基高溫合金等，現有技術存在的問題是不能采用磁性探頭固定，而如果采用人手固定，一方面是超聲波探頭施加的力不穩定，一方面檢測過程不夠安全。

發明內容

本發明針對上述現有技術中存在的問題，提供了一種可調節探頭和工件之間接觸力的超聲波螺栓預緊力檢測探頭夾具及使用方法。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種超聲波螺栓預緊力檢測探頭夾具，包括伸縮桿、彈簧、第一探頭固定桿和第二探頭固定桿；其中，第一探頭固定桿的一端通過彈簧連接在伸縮桿的一端，第二探頭固定桿的一端固定在伸縮桿的另一端，第一探頭固定桿的另一端和第二探頭固定桿的另一端用于夾持在待檢測螺栓的兩端，第一探頭固定桿和第二探頭固定桿上設置有超聲波探頭安裝位置。

本發明進一步的改進在于，伸縮桿包括不少于2個活動段，且在活動段上設置有定位銷，能夠伸縮以調節長度。

本發明進一步的改進在于，伸縮桿設置有三個活動段。

本發明進一步的改進在于，彈簧套裝在第一螺栓上，第一螺栓螺紋連接在伸縮桿的一端。

本發明進一步的改進在于，第二探頭固定桿的一端通過第二螺栓固定在伸縮桿的另一端。

本發明進一步的改進在于，在第一探頭固定桿或第二探頭固定桿上設置有力傳感器。

本發明進一步的改進在于，在第一探頭固定桿和第二探頭固定桿上均設置超聲波探頭。

一種超聲波螺栓預緊力檢測探頭夾具的使用方法，該方法基于所述的一種超聲波螺栓預緊力檢測探頭夾具，包括：

根據待檢測螺栓長度，調節伸縮桿的長度，在待檢測螺栓兩端涂敷耦合劑，安裝超聲波探頭，超聲波探頭與待檢測螺栓兩端通過耦合劑良好接觸，調節伸縮桿，使得彈簧壓縮，至力傳感器顯示的接觸力數值為設定時停止，即可進行螺栓預緊力檢測。