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一種便攜式焊縫衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型介紹了一種便攜式焊縫衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查器，括整體滑動(dòng)主支撐桿、濾波器和接線盒、手柄、數(shù)字編碼器和磁輪組、兩套對(duì)應(yīng)的TOFD探頭系統(tǒng)；其特征是：滑動(dòng)主支撐桿為一根中間具有滑動(dòng)槽的的長(zhǎng)桿，通過減小了掃查器橫向磁輪間距及將分體改為一體，適合較小管徑焊縫檢測(cè)；周向行走不偏離；探頭支架加大了上下位移距離；將楔塊底部長(zhǎng)度方向縮短，解決了探頭在彎頭內(nèi)弧和外弧有良好的接觸面。本實(shí)用新型的便攜式焊縫衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查器，可以檢測(cè)彎管焊縫，以及直徑在215mm以上的直管焊縫，掃查時(shí)平穩(wěn)不擺動(dòng)。
【專利說明】一種便攜式焊縫衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種無損檢測(cè)設(shè)備，特別是一種便攜式焊縫衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在煉化裝置安裝施工中，大厚壁、大管徑壓力管道對(duì)接環(huán)焊縫無損檢測(cè)工程量越來越大；采用A型脈沖超聲波檢測(cè)，缺陷顯示不直觀，不能顯示缺陷形狀，檢測(cè)結(jié)果及缺陷測(cè)量受人為因素影響大，缺陷檢測(cè)評(píng)定重復(fù)性差；采用X射線檢測(cè)越來越困難甚至不能檢測(cè)(穿透力不足);采用Y射線檢測(cè)安全防護(hù)困能(有些場(chǎng)所不讓使用)、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、檢測(cè)時(shí)間受限、半衰期短，因而不但成本高、靈敏度低、檢測(cè)效率低，嚴(yán)重制約著工程工期、質(zhì)量、安全等因素。期待有一種能夠克服上述檢測(cè)缺點(diǎn)的新型檢測(cè)方法。
[0003]TOFD檢測(cè)技術(shù)，即 Time of Flight Diffraction Technique,意思為衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)技術(shù)。TOFD檢測(cè)技術(shù)具有設(shè)備輕便、靈活；對(duì)大壁厚管道焊縫檢測(cè)尤為適合；檢測(cè)結(jié)果直觀、重復(fù)性好，可實(shí)時(shí)顯示；在掃查同時(shí)可對(duì)焊縫缺陷進(jìn)行分析、評(píng)判，也可打印、存盤，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果的永久性保存；檢測(cè)靈敏度高(不受缺陷波幅高度的影響)、缺陷定位準(zhǔn)確(沿焊縫長(zhǎng)度方向、厚度方向)、還可測(cè)量出缺陷的自身高度；檢測(cè)速度快、效率高、工期短；作業(yè)強(qiáng)度小，無輻射無污染；同時(shí)可實(shí)現(xiàn)全天候檢測(cè)。此檢測(cè)技術(shù)可有效解決其它檢測(cè)方法存在的不足。
[0004]TOFD檢測(cè)技術(shù)是一種基于衍射信號(hào)實(shí)施檢測(cè)的新檢測(cè)技術(shù)，中文名稱為衍射時(shí)差法超聲波檢測(cè)技術(shù)。TOFD檢測(cè)是一種主要利用缺陷端點(diǎn)的衍射信號(hào)探測(cè)和測(cè)定缺陷尺寸的超聲波檢測(cè)方法，通常使用縱波斜探頭，采用一收一發(fā)模式。在焊縫兩側(cè)采用一對(duì)頻率相同的縱波斜探頭對(duì)稱放置，入射角的范圍通常是45°?70°，一個(gè)作為發(fā)射探頭，另一個(gè)作為接收探頭。在工件無缺陷部位，發(fā)射超聲脈沖后，首先到達(dá)接收探頭的是直通波，然后底面反射回波。有缺陷存在時(shí)，在直通波和底面反射波之間，接收探頭還會(huì)接收到缺陷處產(chǎn)生的衍射波和反射波。除上述波外，還會(huì)有缺陷部位和底面因波形轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的橫波，一般會(huì)遲到于底面反射波到達(dá)接收探頭。在缺陷的上下端點(diǎn)，產(chǎn)生的衍射波，其衍射能量來源于缺陷端部。這兩束衍射波號(hào)在直通波與底面反射波之間出現(xiàn)。缺陷兩端點(diǎn)的信號(hào)在時(shí)間上將是可分辨的，根據(jù)衍射波信號(hào)傳播的時(shí)間差可判定缺陷高度的量值。
[0005]掃查面盲區(qū)就是指在TOFD檢測(cè)過程中由于受直通波占寬的影響，形成無法識(shí)別缺陷的深度范圍(一般為O?6mm)。該區(qū)域需要采取其它附屬方法進(jìn)行補(bǔ)充檢測(cè)，為了提高缺陷檢出率和檢測(cè)效率，可以采用爬波探頭與TOFD探頭一同掃查的方法進(jìn)行檢測(cè)，形成可分析評(píng)定的TOFD圖譜和爬波圖譜。
[0006]A掃描是將超聲波信號(hào)的幅度與傳播時(shí)間的關(guān)系以直角坐標(biāo)的形式顯示出來的信號(hào)顯不形式，橫坐標(biāo)代表聲波的傳播時(shí)間，縱坐標(biāo)代表信號(hào)幅度。它是最基本的一種信號(hào)顯
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[0007]把一系列A掃描數(shù)據(jù)組合，通過信號(hào)處理轉(zhuǎn)換可以得到TOFD圖像。A掃信號(hào)的波幅在圖像中是以灰度明暗顯示的，通過灰度等級(jí)表現(xiàn)出幅度的大小。TOFD —維坐標(biāo)代表探頭位移，另一維代表信號(hào)傳送時(shí)間；T0FD圖像更有利缺陷的識(shí)別和分析；顯示出缺陷的長(zhǎng)度、埋藏深度和自身高度。通過對(duì)圖像的分析和判斷，得出被檢測(cè)工件的焊縫的質(zhì)量情況。
[0008]爬波是一種在材料的表面下傳播的壓縮波，由于爬波受工件表面粗糙的影響不大，同時(shí)具有對(duì)表面和近表面缺陷非常敏感的優(yōu)點(diǎn)，使爬波檢測(cè)成為常規(guī)TOFD檢測(cè)的有力補(bǔ)充，檢測(cè)深度為2?12mm。爬波是縱波從第一介質(zhì)以第一臨界角附近的角度入射到第二介質(zhì)中時(shí)，在第二介質(zhì)中產(chǎn)生一種非均勻波，由于這種波傳播時(shí)的大部分能量主要集中在表面下某范圍內(nèi)，因而對(duì)近表面的缺陷有較高的檢測(cè)靈敏。而且對(duì)工件表面狀況不敏感，適合表面粗糙的工件。爬波沿焊縫長(zhǎng)度方向行走時(shí)，采集焊縫中橫截面缺陷，形成為以直角坐標(biāo)的形式顯示出來的信號(hào)顯示形式，即C掃描，顯示沿焊縫縱向的缺陷長(zhǎng)度和焊縫寬度方向的缺陷所在平面位置。爬波探頭適合對(duì)被檢焊縫的表面和近表面缺陷進(jìn)行檢測(cè)，彌補(bǔ)了由TOFD探頭掃查過程中造成盲區(qū)的不足。
[0009]目前，我國的《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程TSG R0004-2009》標(biāo)準(zhǔn)中已明確可以使用TOFD檢測(cè)技術(shù)，同時(shí)《承壓設(shè)備無損檢測(cè)第10部分:衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)NB/T47013.10-2010》的已發(fā)布實(shí)施，但《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程一工業(yè)管道》(TSG00001-2009)和《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》(GB50235-2010)中沒有提到可以使用TOFD檢測(cè)；T0FD檢測(cè)技術(shù)目前在國內(nèi)煉化厚壁管道的應(yīng)用方面還是空白，其它行業(yè)也無成熟的經(jīng)驗(yàn)。
[0010]TOFD檢測(cè)系統(tǒng)主要由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。硬件系統(tǒng):包括TOFD檢測(cè)電子儀器(主機(jī))、TOFD檢測(cè)掃查器、TOFD檢測(cè)超聲波探頭和楔塊、TOFD檢測(cè)校準(zhǔn)試塊；TCFD檢測(cè)掃查裝置包括:支撐架、探頭支架、探頭位置編碼器、磁輪、探頭和楔塊、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(自動(dòng))等。
[0011]掃查器是TOFD檢測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵裝置，缺陷檢出與掃查器的結(jié)構(gòu)和形狀有密切關(guān)系，現(xiàn)有的掃查裝置只適合容器對(duì)接焊縫檢測(cè)，該掃查器有以下幾個(gè)方面不適合曲率較大的管道對(duì)接焊縫檢測(cè)。其一，掃查器橫向磁輪間距較大，不適合大范圍曲率的調(diào)整；其二，探頭支架上下位移較小，不適合彎頭、大小頭對(duì)接焊縫掃查；其三，探頭楔塊較大不適合彎頭焊口檢測(cè)；其四，不能安裝爬坡探頭，對(duì)掃查面盲區(qū)不能實(shí)施一次掃查。
[0012]因此為了提高檢測(cè)技術(shù)能力，有效解決施工中的檢測(cè)瓶頸，必須對(duì)TOFD檢測(cè)技術(shù)在高壓厚壁管道應(yīng)用進(jìn)行研究，盡快掌握高壓厚壁管道TOFD檢測(cè)技術(shù)，推動(dòng)該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用。特別是需要研制適用于管道環(huán)焊縫TOFD檢測(cè)的掃查裝置，滿足手動(dòng)和自動(dòng)檢測(cè)的需要。
[0013]目前，現(xiàn)有技術(shù)的焊縫檢測(cè)設(shè)備，例如，武漢中科創(chuàng)新技術(shù)股份有限公司的HS810便攜式TOFD雙通道超聲波檢測(cè)儀，設(shè)置有整體滑動(dòng)主支撐桿、濾波器和接線盒、手柄、數(shù)字編碼器和磁輪組、TOFD探頭支撐架、爬波探頭支撐架、探頭夾持框、TOFD探頭及楔塊、探頭支撐架拉伸彈簧、探頭支撐架拉伸滑道等，可以進(jìn)行直徑在215mm以上的直管焊縫的檢測(cè)。但是對(duì)于直徑在215mm以下的直管焊縫的檢測(cè)，上述設(shè)備就很不方便；對(duì)于彎管焊縫的檢測(cè)，該HS810便攜式TOFD雙通道超聲波檢測(cè)儀就無能為力。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0014]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種便攜式焊縫衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查器，可以同時(shí)檢測(cè)直徑在215_以下的直管焊縫，掃查時(shí)平穩(wěn)不擺動(dòng)。
[0015]為了實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0016]本實(shí)用新型的一種便攜式焊縫衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查器，包括整體滑動(dòng)主支撐桿、濾波器和接線盒、手柄、數(shù)字編碼器和磁輪組、兩套對(duì)應(yīng)的TOFD探頭系統(tǒng)；
[0017]其中，整體滑動(dòng)主支撐桿為一根中間具有滑動(dòng)槽的的長(zhǎng)桿；
[0018]磁輪組固定在滑動(dòng)主支撐桿的一段或者兩端；數(shù)字編碼器固定在磁輪組上或者TOFD探頭上；手柄固定在滑動(dòng)主支撐桿的一段或者兩端；
[0019]磁輪組包括頂部固定部和行走磁輪部，兩部分固定連接；頂部固定部用以將磁輪組固定在滑動(dòng)主支撐桿上；行走磁輪部包括一個(gè)行走磁輪，可以沿著與滑動(dòng)主支撐桿垂直的方向行走，行走磁輪部設(shè)置在頂部固定部下；
[0020]磁輪組包括固定部和行走磁輪部，兩部分固定連接；固定部用以將磁輪組固定在滑動(dòng)主支撐桿上；行走磁輪部包括一個(gè)前后兩個(gè)同一軌跡行走的行走磁輪，可以沿著與滑動(dòng)主支撐桿垂直的方向行走，行走磁輪部固定在頂部固定部下；行走磁輪的中軸兩端固定在固定部上；
[0021]濾波器和接線盒固定在滑動(dòng)主支撐桿上；用以傳輸和處理超聲波信號(hào)；
[0022]每套TOFD探頭系統(tǒng)包括TOFD探頭支撐架、探頭夾持框、TOFD探頭、楔塊、探頭支撐架拉伸彈簧；T0FD探頭支撐架用以將TOFD探頭系統(tǒng)固定在滑動(dòng)主支撐桿上；探頭夾持框固定在TOFD探頭支撐架上，用以將探頭進(jìn)行定位，并可以使TOFD探頭在上下方向能夠移動(dòng)，從而使得TOFD探頭可以下探到低于行走磁輪的位置；探頭支撐架拉伸彈簧設(shè)置在探頭支撐架的一側(cè)或者兩側(cè)，連`接探頭夾持框，可以使得TOFD探頭上下調(diào)整位置；TOFD探頭設(shè)置在探頭夾持框中間的楔塊內(nèi)；楔塊固定在探頭夾持框上；兩套TOFD探頭系統(tǒng)分布在同一焊縫的兩側(cè)的對(duì)稱位置。
[0023]進(jìn)一步具體的，探頭夾持框固定在TOFD探頭支撐架上的具體方法是:在TOFD探頭支撐架兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)溝槽，探頭夾持框設(shè)置一個(gè)與溝槽配合的滑動(dòng)桿，滑動(dòng)桿底部和探頭夾持框上部設(shè)置彈簧固定裝置，探頭支撐架拉伸彈簧設(shè)置在滑動(dòng)桿底部和探頭夾持框上部設(shè)置的彈簧固定裝置上。這樣，探頭夾持框就可以在一定范圍內(nèi)上下移動(dòng)。
[0024]所述的楔塊，可以是現(xiàn)有技術(shù)的楔塊，例如武漢中科創(chuàng)新技術(shù)股份有限公司的HS810便攜式TOFD雙通道超聲波檢測(cè)儀的楔塊。
[0025]更優(yōu)選的，所述的楔塊，由以下部分組成:
[0026]A、楔塊底部:為一個(gè)長(zhǎng)方形金屬體，楔塊底部的長(zhǎng)度和寬度比為1:(0.7~1.3)，高度為寬度的30%~70% ；
[0027]B、楔塊上部:為橫截面為直角梯形的金屬體，直角梯形的頂邊長(zhǎng)度為底邊長(zhǎng)度的30%~50% ;直角梯形的底邊長(zhǎng)度即為楔塊底部的長(zhǎng)度；楔塊上部的下表面和楔塊底部的上表面互相重合，楔塊上部的上表面為直角梯形的頂邊組成的長(zhǎng)方形，楔塊上部的前后表面為相同的直角梯形面，楔塊上部的左表面為直角梯形的斜邊組成的長(zhǎng)方形傾斜面，楔塊上部的右表面為直角梯形的直邊組成的長(zhǎng)方形直面；楔塊上部和楔塊底部為一體結(jié)構(gòu)；
[0028]C、位于楔塊上部的右表面的右上角和右下角角部的兩個(gè)內(nèi)螺栓孔，內(nèi)螺栓孔設(shè)置有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺栓孔垂直貫通到楔塊底部的下表面；[0029]D、位于楔塊上部的上表面的左上角和左下角的兩個(gè)內(nèi)螺栓孔，內(nèi)螺栓孔設(shè)置有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺栓孔垂直貫通到楔塊底部的下表面；
[0030]E、位于楔塊前后表面的各一個(gè)對(duì)應(yīng)的非貫通圓柱孔，該兩個(gè)圓柱孔即為與探頭支架連接固定孔；內(nèi)部無螺紋設(shè)置；該楔塊前后表面是指由楔塊底部的前表面、楔塊上部的前表面兩部分組成的楔塊前表面，以及由楔塊底部的后表面、楔塊上部的后表面兩部分組成的楔塊后表面；
[0031]F、位于楔塊左側(cè)表面的一個(gè)調(diào)節(jié)螺栓孔，調(diào)節(jié)螺栓孔內(nèi)有螺紋桿，通過調(diào)節(jié)螺紋桿的位置，可以調(diào)節(jié)或修正探頭楔塊中的銅套角度；
[0032]G、位于楔塊上部的上表面和楔塊上部的長(zhǎng)方形傾斜面上的一個(gè)探頭圓孔；探頭圓孔貫通到楔塊底部的下表面；探頭圓孔內(nèi)鑲嵌銅套，銅套內(nèi)帶內(nèi)螺紋，底部鑲嵌有形狀為圓斜面有機(jī)玻璃片；
[0033]H、在楔塊上部的上表面的左上角和左下角的兩個(gè)內(nèi)螺栓孔、楔塊上部的右表面的右上角和右下角的兩個(gè)內(nèi)螺栓孔內(nèi)安裝的4個(gè)內(nèi)功螺栓柱，內(nèi)功螺栓柱可以調(diào)節(jié)長(zhǎng)度。
[0034]本專利通過減小了掃查器橫向磁輪間距及將分體改為一體，適合較小管徑焊縫檢測(cè)；同時(shí)解決了周向行走不偏離或扭曲；探頭支架加大了上下位移距離，適合彎頭、大小頭等對(duì)接焊縫掃查；將楔塊底部長(zhǎng)度方向縮短。解決了探頭在彎頭內(nèi)弧和外弧有良好的接觸面；將原有的探頭楔塊上的寬度方向兩側(cè)各加工兩個(gè)內(nèi)螺栓孔，解決了探頭平面在管道弧面上掃查時(shí)不擺動(dòng)處于平穩(wěn)狀態(tài)；研發(fā)的自動(dòng)掃查裝置適合在規(guī)格為Φ 215mm及以上的管道上作周向行走，有可控速度裝置和前進(jìn)、后退、左右偏轉(zhuǎn)功能，掃查一次完成，不留死角，無漏檢現(xiàn)象。
[0035]通過采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下的有益效果:
[0036]本實(shí)用新型的便攜式焊縫衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查器，可以檢測(cè)彎管焊縫，以及直徑在215_以上的直管焊縫，掃查時(shí)平穩(wěn)不擺動(dòng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的HS810便攜式TOFD雙通道超聲波檢測(cè)儀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖2、圖3和圖11是本專利的便攜式焊縫衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查器整體示意圖。
[0039]圖4、圖5和圖6是圖3的局部放大圖。
[0040]圖7是本專利的楔塊整體示意圖。該圖中，位于楔塊上部的右表面兩個(gè)圓孔分別位于角部的一個(gè)凹陷平臺(tái)內(nèi)。
[0041]圖8是圖7的左視示意圖。
[0042]圖9是圖7的一個(gè)剖面圖。
[0043]圖10是本專利的楔塊底部的底面示意圖。
[0044]圖中，1.滑動(dòng)主支撐桿；2.濾波器和接線盒；3.手柄(一對(duì))；4.數(shù)字編碼器和磁輪組；5.磁輪組；6.TOFD探頭支撐架(一對(duì))；7.爬波探頭支撐架(一對(duì))；8.探頭夾持框(二對(duì))；9.TOFD探頭及楔塊；10.探頭支撐架拉伸彈簧；11.探頭支撐架拉伸滑道；131.圓柱孔；132.探頭圓孔；133.楔塊底部的寬度；134.楔塊底部的高度；135.楔塊上部的上表面；136.楔塊上部的前表面；137.楔塊上部的左表面；138.楔塊上部的左表面角部的內(nèi)螺栓孔以及內(nèi)螺栓孔內(nèi)的螺栓桿；139.楔塊上部的上表面角部的內(nèi)螺栓孔；1310.楔塊左側(cè)表面；1311.調(diào)節(jié)螺栓孔；1312.銅套。
[0045]除了圖11外，其余各個(gè)圖中的數(shù)據(jù)連接線、電源線均省略未顯示。固定件手柄未顯示，但是可以根據(jù)需要安裝在滑動(dòng)主支撐桿的適當(dāng)位置，用于移動(dòng)本裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面結(jié)合附圖對(duì)本專利進(jìn)一步解釋說明。但本專利的保護(hù)范圍不限于具體的實(shí)施方式。
[0047]實(shí)施例1
[0048]如圖2-圖10所示，本專利的便攜式焊縫衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查器，整體滑動(dòng)主支撐桿1、濾波器和接線盒、手柄3、數(shù)字編碼器和磁輪組5、兩套對(duì)應(yīng)的TOFD探頭系統(tǒng)；
[0049]其中，整體滑動(dòng)主支撐桿I為一根中間具有滑動(dòng)槽的的長(zhǎng)桿；
[0050]磁輪組5固定在滑動(dòng)主支撐桿I的一段或者兩端；數(shù)字編碼器固定在磁輪組5上或者TOFD探頭上；手柄3固定在滑動(dòng)主支撐桿I的一段或者兩端；
[0051]磁輪組5包括頂部固定部和行走磁輪部，兩部分固定連接；頂部固定部用以將磁輪組5固定在滑動(dòng)主支撐桿I上；行走磁輪部包括一個(gè)行走磁輪，可以沿著與滑動(dòng)主支撐桿I垂直的方向行走，行走磁輪部設(shè)置在頂部固定部下；
[0052]磁輪組5包括固定部和行走磁輪部，兩部分固定連接；固定部用以將磁輪組5固定在滑動(dòng)主支撐桿I上；行走磁輪部包括一個(gè)前后兩個(gè)同一軌跡行走的行走磁輪，可以沿著與滑動(dòng)主支撐桿I垂直的方向行走，行走磁輪部固定在頂部固定部下；行走磁輪的中軸兩端固定在固定部上；
[0053]濾波器和接線盒固定在滑動(dòng)主支撐桿I上；用以傳輸和處理超聲波信號(hào)；
[0054]每套TOFD探頭系統(tǒng)包括TOFD探頭支撐架6、探頭夾持框8、T0FD探頭、楔塊、探頭支撐架拉伸彈簧10 ;T0FD探頭支撐架6用以將TOFD探頭系統(tǒng)固定在滑動(dòng)主支撐桿I上；探頭夾持框8固定在TOFD探頭支撐架6上，用以將探頭進(jìn)行定位，并可以使TOFD探頭在上下方向能夠移動(dòng)，從而使得TOFD探頭可以下探到低于行走磁輪的位置；探頭支撐架拉伸彈簧10設(shè)置在探頭支撐架的一側(cè)或者兩側(cè)，連接探頭夾持框8，可以使得TOFD探頭上下調(diào)整位置；T0FD探頭設(shè)置在探頭夾持框8中間的楔塊內(nèi)；楔塊固定在探頭夾持框8上；兩套TOFD探頭系統(tǒng)分布在同一焊縫的兩側(cè)的對(duì)稱位置。
[0055]探頭夾持框8固定在TOFD探頭支撐架6上的具體方法是:在TOFD探頭支撐架6兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)溝槽，探頭夾持框8設(shè)置一個(gè)與溝槽配合的滑動(dòng)桿，滑動(dòng)桿底部和探頭夾持框8上部設(shè)置彈簧固定裝置，探頭支撐架拉伸彈簧10設(shè)置在滑動(dòng)桿底部和探頭夾持框8上部設(shè)置的彈簧固定裝置上。這樣，探頭夾持框8就可以在一定范圍內(nèi)上下移動(dòng)。
[0056]楔塊由以下部分組成:
[0057]A、楔塊底部:為一個(gè)長(zhǎng)方形金屬體，楔塊底部的長(zhǎng)度和寬度比為1:1，高度為寬度的 50% ；
[0058]B、楔塊上部:為橫截面為直角梯形的金屬體，直角梯形的頂邊長(zhǎng)度為底邊長(zhǎng)度的50% ;直角梯形的底邊長(zhǎng)度即為楔塊底部的長(zhǎng)度；楔塊上部的下表面和楔塊底部的上表面互相重合，楔塊上部的上表面135為直角梯形的頂邊組成的長(zhǎng)方形，楔塊上部的前后表面為相同的直角梯形面，楔塊上部的左表面137為直角梯形的斜邊組成的長(zhǎng)方形傾斜面，楔塊上部的右表面為直角梯形的直邊組成的長(zhǎng)方形直面；楔塊上部和楔塊底部為一體結(jié)構(gòu)；
[0059]C、位于楔塊上部的右表面的右上角和右下角角部的兩個(gè)內(nèi)螺栓孔，內(nèi)螺栓孔設(shè)置有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺栓孔垂直貫通到楔塊底部的下表面；
[0060]D、位于楔塊上部的上表面135的左上角和左下角的兩個(gè)內(nèi)螺栓孔，內(nèi)螺栓孔設(shè)置有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺栓孔垂直貫通到楔塊底部的下表面；
[0061]E、位于楔塊前后表面的各一個(gè)對(duì)應(yīng)的非貫通圓柱孔131，該兩個(gè)圓柱孔131即為與探頭支架連接固定孔；內(nèi)部無螺紋設(shè)置；該楔塊前后表面是指由楔塊底部的前表面、楔塊上部的前表面136兩部分組成的楔塊前表面，以及由楔塊底部的后表面、楔塊上部的后表面兩部分組成的楔塊后表面；
[0062]F、位于楔塊左側(cè)表面1310的一個(gè)調(diào)節(jié)螺栓孔1311，調(diào)節(jié)螺栓孔1311內(nèi)有螺紋桿，通過調(diào)節(jié)螺紋桿的位置，可以調(diào)節(jié)或修正探頭楔塊中的銅套1312角度；
[0063]G、位于楔塊上部的上表面和楔塊上部的長(zhǎng)方形傾斜面上的一個(gè)探頭圓孔132 ;探頭圓孔132貫通到楔塊底部的下表面；探頭圓孔132內(nèi)鑲嵌銅套1312，銅套1312內(nèi)帶內(nèi)螺紋，底部鑲嵌有形狀為圓斜面有機(jī)玻璃片；
[0064]H、在楔塊上部的上表面的左上角和左下角的兩個(gè)內(nèi)螺栓孔、楔塊上部的右表面的右上角和右下角的兩個(gè)內(nèi)螺栓孔內(nèi)安裝的4個(gè)內(nèi)功螺栓柱，內(nèi)功螺栓柱可以調(diào)節(jié)長(zhǎng)度。
[0065]本專利通過減小了掃查器橫向磁輪間距及將分體改為一體，適合較小管徑焊縫檢測(cè)；同時(shí)解決了周向行走不偏離或扭曲；探頭支架加大了上下位移距離，適合彎頭、大小頭等對(duì)接焊縫掃查；將楔塊底部長(zhǎng)度方向縮短，解決了探頭在彎頭內(nèi)弧和外弧有良好的接觸面；將原有的探頭楔塊上的寬度方向兩側(cè)各加工兩個(gè)內(nèi)螺栓孔，解決了探頭平面在管道弧面上掃查時(shí)不擺動(dòng)處于平穩(wěn)狀態(tài)。適合在規(guī)格為Φ 215mm及以上的管道上作周向行走，可前進(jìn)、后退、左右偏轉(zhuǎn)功能，掃查一次完成，不留死角，無漏檢。
【權(quán)利要求】
1.一種便攜式焊縫衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查器，括整體滑動(dòng)主支撐桿、濾波器和接線盒、手柄、數(shù)字編碼器和磁輪組、兩套對(duì)應(yīng)的TOFD探頭系統(tǒng)；其特征是:整體滑動(dòng)主支撐桿為一根中間具有滑動(dòng)槽的的長(zhǎng)桿； 磁輪組固定在滑動(dòng)主支撐桿的一段或者兩端；數(shù)字編碼器固定在磁輪組上或者TOFD探頭上；手柄固定在滑動(dòng)主支撐桿的一段或者兩端； 磁輪組包括頂部固定部和行走磁輪部，兩部分固定連接；頂部固定部用以將磁輪組固定在滑動(dòng)主支撐桿上；行走磁輪部包括一個(gè)行走磁輪，可以沿著與滑動(dòng)主支撐桿垂直的方向行走，行走磁輪部設(shè)置在頂部固定部下； 磁輪組包括固定部和行走磁輪部，兩部分固定連接；固定部用以將磁輪組固定在滑動(dòng)主支撐桿上；行走磁輪部包括一個(gè)前后兩個(gè)同一軌跡行走的行走磁輪，可以沿著與滑動(dòng)主支撐桿垂直的方向行走，行走磁輪部固定在頂部固定部下；行走磁輪的中軸兩端固定在固定部上； 濾波器和接線盒固定在滑動(dòng)主支撐桿上；用以傳輸和處理超聲波信號(hào)； 每套TOFD探頭系統(tǒng)包括TOFD探頭支撐架、探頭夾持框、TOFD探頭、楔塊、探頭支撐架拉伸彈簧；T0FD探頭支撐架用以將TOFD探頭系統(tǒng)固定在滑動(dòng)主支撐桿上；探頭夾持框固定在TOFD探頭支撐架上，用以將探頭進(jìn)行定位，并可以使TOFD探頭在上下方向能夠移動(dòng)，從而使得TOFD探頭可以下探到低于行走磁輪的位置；探頭支撐架拉伸彈簧設(shè)置在探頭支撐架的一側(cè)或者兩側(cè)，連接探頭夾持框，可以使得TOFD探頭上下調(diào)整位置；T0FD探頭設(shè)置在探頭夾持框中間的楔塊內(nèi)；楔塊固定在探頭夾持框上；兩套TOFD探頭系統(tǒng)分布在同一焊縫的兩側(cè)的對(duì)稱位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述便攜式焊縫衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查器，其特征是:所述的探頭夾持框固定在TOFD探頭支撐架上的具體方法是:在TOFD探頭支撐架兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)溝槽，探頭夾持框設(shè)置一個(gè)與`溝槽配合的滑動(dòng)桿，滑動(dòng)桿底部和探頭夾持框上部設(shè)置彈簧固定裝置，探頭支撐架拉伸彈簧設(shè)置在滑動(dòng)桿底部和探頭夾持框上部設(shè)置的彈簧固定裝置上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述便攜式焊縫衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查器，其特征是:所述的楔塊，由以下部分組成: A、楔塊底部:為一個(gè)長(zhǎng)方形金屬體，楔塊底部的長(zhǎng)度和寬度比為1:(0.7~1.3)，高度為寬度的30%~70% ； B、楔塊上部:為橫截面為直角梯形的金屬體，直角梯形的頂邊長(zhǎng)度為底邊長(zhǎng)度的30%~50% ;直角梯形的底邊長(zhǎng)度即為楔塊底部的長(zhǎng)度；楔塊上部的下表面和楔塊底部的上表面互相重合，楔塊上部的上表面為直角梯形的頂邊組成的長(zhǎng)方形，楔塊上部的前后表面為相同的直角梯形面，楔塊上部的左表面為直角梯形的斜邊組成的長(zhǎng)方形傾斜面，楔塊上部的右表面為直角梯形的直邊組成的長(zhǎng)方形直面；楔塊上部和楔塊底部為一體結(jié)構(gòu)； C、位于楔塊上部的右表面的右上角和右下角角部的兩個(gè)內(nèi)螺栓孔，內(nèi)螺栓孔設(shè)置有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺栓孔垂直貫通到楔塊底部的下表面； D、位于楔塊上部的上表面的左上角和左下角的兩個(gè)內(nèi)螺栓孔，內(nèi)螺栓孔設(shè)置有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺栓孔垂直貫通到楔塊底部的下表面； Ε、位于楔塊前后表面的各一個(gè)對(duì)應(yīng)的非貫通圓柱孔，該兩個(gè)圓柱孔即為與探頭支架連接固定孔；內(nèi)部無螺紋設(shè)置；該楔塊前后表面是指由楔塊底部的前表面、楔塊上部的前表面兩部分組成的楔塊前表面，以及由楔塊底部的后表面、楔塊上部的后表面兩部分組成的楔塊后表面； F、位于楔塊左側(cè)表面的一個(gè)調(diào)節(jié)螺栓孔，調(diào)節(jié)螺栓孔內(nèi)有螺紋桿，通過調(diào)節(jié)螺紋桿的位置，可以調(diào)節(jié)或修正探頭楔塊中的銅套角度； G、位于楔塊上部的上表面和楔塊上部的長(zhǎng)方形傾斜面上的一個(gè)探頭圓孔；探頭圓孔貫通到楔塊底部的下表面；探頭圓孔內(nèi)鑲嵌銅套，銅套內(nèi)帶內(nèi)螺紋，底部鑲嵌有形狀為圓斜面有機(jī)玻璃片； H、在楔塊上部的上表面 的左上角和左下角的兩個(gè)內(nèi)螺栓孔、楔塊上部的右表面的右上角和右下角的兩個(gè)內(nèi)螺栓孔內(nèi)安裝的4個(gè)內(nèi)功螺栓柱，內(nèi)功螺栓柱可以調(diào)節(jié)長(zhǎng)度。
【文檔編號(hào)】G01N29/24GK203658315SQ201320541861
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】龔華, 王業(yè)民, 胡述超, 朱錫山, 李鵬 申請(qǐng)人:中國石油天然氣第一建設(shè)公司