[實用新型]聚乙烯管道熱熔接頭缺陷超聲相控陣檢測裝置

有效

• 申請號: 202220483234.6
• 申請日: 2022-03-07
• 公開（公告）號: CN217237897U
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 李強;范效禮;時亞南;盧淇;胡亞蘭;王新禮;陳迎春
• 申請（專利權）人: 新疆維吾爾自治區特種設備檢驗研究院;北京工業大學
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06;G01N29/44
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 王維新

本實用新型公開了一種聚乙烯管道熱熔接頭缺陷超聲相控陣檢測裝置，控制計算機與超聲相控陣儀器相連接，超聲相控陣儀器分別與超聲相控陣探頭和編碼器相連接；掃查裝置中，無刷電機和手搖輪分別通過傳動組件與主動輪傳動連接，主動輪與從動輪傳動連接，主動輪固定于聯軸器上；超聲相控陣探頭固定連接于從動輪上，編碼器固定于掃查裝置上且編碼器的軸與聯軸器相連接；主動輪帶動從動輪旋轉的過程中，編碼器獲取旋轉角度數據，超聲相控陣探頭隨從動輪環繞所要檢測的管道表面進行掃描檢測。通過本實用新型的技術方案，超聲相控陣探頭能夠更平穩移動以實現對缺陷的三維成像，缺陷定位更加準確，提高了檢測精度。

技術領域

本實用新型涉及管道損傷檢測技術領域，尤其涉及一種聚乙烯管道熱熔接頭缺陷超聲相控陣檢測裝置。

背景技術

PE(polyethylene，聚乙烯)管由于材料自身強度高、耐磨性好、無毒、重量輕、安裝方便等優良特點。因此PE管道被廣泛應用于城市燃氣、供水及農業灌溉等各個方面。PE管道系統熔接技術的優劣，直接關系到管道網絡的運行效果和使用壽命，其熔接接口質量問題可能直接導致燃氣、供水泄露等系列問題，從而影響城市生活。目前，聚乙烯管連接有多種方式其中熱熔對焊是最常用的連接方式，但是在熱熔對焊過程中，管道對接區域材料結構和性能可發生變化，對接過程中不可避免地產生一些缺陷。對接頭質量與對接過程加熱溫度，對接壓力以及加熱時間等工藝參數有關，而且在對接過程中，對接工藝參數不當可能會產生冷焊、氣孔和夾雜等內部缺陷及錯邊、不對稱等外部缺陷。因此有必要對燃氣用聚乙烯管對接質量的無損檢測評價加以分析。

外部缺陷可利用外觀檢驗來確定，但內部缺陷目前只能利用超聲波技術來檢測。而熱熔接頭的檢測存在焊縫結構比較復雜、缺陷定位等主要難點。采用超聲相控陣，可以對聲波進行聚焦，提高超聲檢測的靈敏度和分辨率，減少掃描盲區。目前，掃查裝置使用時需操作者手動移動，移動過程中掃查裝置行走路線容易彎曲，導向性能差，不易實現精準定位。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型提供了一種聚乙烯管道熱熔接頭缺陷超聲相控陣檢測裝置，采用超聲相控陣檢測技術實現聲束的偏轉和聚焦，利用掃查裝置使超聲相控陣探頭更平穩移動，采用編碼器記錄超聲相控陣探頭旋轉的角度從而生成坐標信息，依據每張圖譜的位置編碼信息對超聲圖像進行三維重構，從而實現對缺陷的三維成像，使缺陷定位更加準確，提高了檢測精度。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種聚乙烯管道熱熔接頭缺陷超聲相控陣檢測裝置，包括：控制計算機、超聲相控陣儀器、超聲相控陣探頭、編碼器和掃查裝置；

所述控制計算機與所述超聲相控陣儀器相連接，所述超聲相控陣儀器分別與所述超聲相控陣探頭和所述編碼器相連接；

所述掃查裝置包括無刷電機、手搖輪、主動輪、從動輪和聯軸器，所述無刷電機和所述手搖輪分別通過傳動組件與所述主動輪傳動連接，所述主動輪與所述從動輪傳動連接，所述主動輪固定于所述聯軸器上；

所述超聲相控陣探頭固定連接于所述從動輪上，所述編碼器固定于所述掃查裝置上且所述編碼器的軸與所述聯軸器相連接；

所述主動輪帶動所述從動輪旋轉的過程中，所述超聲相控陣探頭隨所述從動輪環繞所要檢測的管道表面進行掃描檢測。

在上述技術方案中，優選地，所述編碼器通過5芯電纜與所述超聲相控陣儀器相連接，將所述旋轉角度數據發送至所述超聲相控陣儀器；

所述超聲相控陣儀器通過64針屏蔽線與所述超聲相控陣探頭相連接，進行超聲信號的激勵與采集；

所述控制計算機通過USB數據線與所述超聲相控陣儀器相連接，對采集的所述超聲信號和所述旋轉角度數據進行存儲和處理。

在上述技術方案中，優選地，所述掃查裝置還包括支架、底座、手柄和固定板，所述掃查裝置的傳動組件包括電機軸、主動圓錐齒輪、從動圓錐齒輪和輪軸；