專利名稱：衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域的衍射時(shí)差法檢測(cè)裝置，特別涉及一種衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查架。
背景技術(shù)：
超聲衍射時(shí)差法(TOFD)是一種新型無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。采用該技術(shù)對(duì)管道焊縫進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要使用一組或多組超聲波探頭，并且每對(duì)探頭需相對(duì)焊縫對(duì)稱分布。通過(guò)測(cè)量衍射波的傳播時(shí)間差，一般能精確得到缺陷的大小和位置。在用超聲衍射時(shí)差法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需使用掃查架，以保證超聲波探頭相對(duì)于被檢焊縫對(duì)稱分布。比如中國(guó)實(shí)用新型專利200920251234. 8公開了一種小徑管超聲波衍射時(shí)差法檢測(cè)單組探頭掃查架，及中國(guó)實(shí)用新型專利201020270291. 3公開了一種衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查架。但現(xiàn)有掃查架只適用于平板焊縫或管道環(huán)焊縫的檢測(cè)，對(duì)于變徑管道環(huán)焊縫或直管縱焊縫的檢測(cè)，現(xiàn)有掃查架則無(wú)法滿足檢測(cè)要求。通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有掃查架還存在以下問(wèn)題(1)焊縫兩側(cè)空間受限時(shí)，掃查架無(wú)法有效放置；(2)探頭與焊縫兩側(cè)的工件表面不能很好地接觸，耦合效果差；(3)調(diào)節(jié)探頭間距或更換探頭時(shí)，需手工拆卸固定螺絲，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；(4)探頭間距需手工測(cè)量，費(fèi)時(shí)且精度較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種使用方便、適用范圍廣的衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查架，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查架，包括滾輪組件和探頭夾持組件，還包括兩根滑動(dòng)連桿和一個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭，兩根滑動(dòng)連桿的一端分別與旋轉(zhuǎn)接頭連接，所述旋轉(zhuǎn)接頭上設(shè)有鎖緊手柄，每根滑動(dòng)連桿上都安裝有所述滾輪組件和探頭夾持組件，所述滾輪組件和探頭夾持組件可沿滑動(dòng)連桿滑動(dòng)并可鎖緊在滑動(dòng)連桿上。優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)接頭上還連接有推拉手柄，推拉手柄向上傾斜設(shè)置。
優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)接頭上還設(shè)有轉(zhuǎn)角刻度盤。優(yōu)選地，所述滑動(dòng)連桿上設(shè)有刻度標(biāo)尺。優(yōu)選地，所述滑動(dòng)連桿上沿長(zhǎng)度方向設(shè)有梯形槽，梯形槽內(nèi)設(shè)有滑塊，所述滑塊與一鎖緊螺釘螺紋配合，鎖緊螺釘?shù)亩瞬抗潭ㄟB接一手柄，所述滾輪組件包括一滾輪和一輪軸架，所述輪軸架被夾緊在所述手柄和滑動(dòng)連桿之間，輪軸架上設(shè)有供所述鎖緊螺釘穿過(guò)的長(zhǎng)孔。更優(yōu)地，所述滾輪為磁性滾輪。更優(yōu)地，至少一個(gè)滾輪上設(shè)有旋轉(zhuǎn)編碼器。
優(yōu)選地，每根滑動(dòng)連桿上均安裝兩個(gè)滾輪組件。優(yōu)選地，所述滑動(dòng)連桿上沿長(zhǎng)度方向設(shè)有梯形槽，梯形槽內(nèi)設(shè)有滑塊，所述滑塊與一鎖緊螺釘螺紋配合，鎖緊螺釘?shù)亩瞬抗潭ㄟB接一手柄，所述探頭夾持組件包括相互連接的探頭架和連接架，所述連接架被夾緊在所述手柄和滑動(dòng)連桿之間，連接架上設(shè)有供所述鎖緊螺釘穿過(guò)的長(zhǎng)孔。更優(yōu)地，所述探頭架和連接架之間可拆卸連接，在探頭架和連接架之間還設(shè)有彈
ο與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是非常顯著的本發(fā)明通過(guò)一個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭連接兩根滑動(dòng)連桿，可以很方便地改變兩根滑動(dòng)連桿之間夾角；滾輪組件和探頭夾持組件在滑動(dòng)連桿上的安裝位置也可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使探頭間距可在一定范圍內(nèi)任意調(diào)整。因此本發(fā)明的適用范圍可以擴(kuò)大至包括對(duì)平板焊縫、直管縱焊縫、變徑管焊縫、以及角焊縫等檢測(cè)空間受限情況下的多種焊縫的檢測(cè)。本發(fā)明采用模塊化結(jié)構(gòu)，拆裝更換零部件方便省時(shí)。探頭夾持組件連接架上的長(zhǎng)孔使得探頭與工件表面的垂直距離可以調(diào)節(jié)；探頭架和連接架之間的彈簧插拔式結(jié)構(gòu)，保證探頭與工件緊密貼合、耦合良好。推拉手柄采用向上傾斜式結(jié)構(gòu)，可向探頭施加更大的下壓力，增強(qiáng)耦合效果。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1是本發(fā)明衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查架的主視圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是圖1中I-I處的剖視圖。圖4是本發(fā)明用于角焊縫掃查的示意圖。圖5是本發(fā)明用于變徑管焊縫掃查的示意圖。圖中
I、滑動(dòng)連桿，6、探頭夾持組件，
II、手柄，40、刻度標(biāo)尺，62、連接架，
具體實(shí)施例方式如圖1-3所示，本發(fā)明衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查架包括兩根滑動(dòng)連桿1、4和一個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭2，兩根滑動(dòng)連桿1、4的一端分別與旋轉(zhuǎn)接頭2固定連接。優(yōu)選地，兩根滑動(dòng)連桿1、4采用快速插接方式與旋轉(zhuǎn)接頭2相連，以便于根據(jù)實(shí)際需要快速更換不同長(zhǎng)度的滑動(dòng)連桿。在旋轉(zhuǎn)接頭2上設(shè)有鎖緊手柄3，當(dāng)鎖緊手柄3松開時(shí)，兩根滑動(dòng)連桿1、4之間可通過(guò)旋轉(zhuǎn)接頭2相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，形成鉸接關(guān)系；當(dāng)鎖緊手柄3鎖緊時(shí)，兩根滑動(dòng)連桿1、4之間的角
2、旋轉(zhuǎn)接頭，3、鎖緊手柄，4、滑動(dòng)連桿，5、滾輪組件，7、轉(zhuǎn)角刻度盤，8、推拉手柄，9、旋轉(zhuǎn)編碼器，10、滑塊，12、梯形槽， 13、鎖緊螺釘，20、發(fā)射探頭，30、接收探頭，
51、滾輪， 52、輪軸架，53、長(zhǎng)孔，61、探頭架，
63、長(zhǎng)孔， 64、彈簧，A、缺陷上端點(diǎn)，B、缺陷下端點(diǎn),度被固定，不能再相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。鎖緊手柄3可以采用螺釘鎖緊或凸輪鎖緊等公知結(jié)構(gòu)，在此不作贅述。優(yōu)選地，為了便于掃查操作，在旋轉(zhuǎn)接頭2上還連接有推拉手柄8，推拉手柄8向上傾斜設(shè)置，可向探頭施加更大的下壓力，增強(qiáng)耦合效果。本優(yōu)選實(shí)施例中，在旋轉(zhuǎn)接頭2上還設(shè)有轉(zhuǎn)角刻度盤7，以便于直觀地讀取兩根滑動(dòng)連桿1、4之間的夾角。每根滑動(dòng)連桿1、4上都安裝有至少一個(gè)滾輪組件5和至少一個(gè)探頭夾持組件6，兩根滑動(dòng)連桿1、4上的探頭夾持組件6相對(duì)安裝。在本優(yōu)選實(shí)施例中，每根滑動(dòng)連桿1、4上均安裝有兩個(gè)滾輪組件5，以便更好地適應(yīng)工件表面，提高探頭與工件的耦合效果。滾輪組件5和探頭夾持組件6既可以沿著滑動(dòng)連桿1、4滑動(dòng)，用于調(diào)節(jié)滾輪組件5的間距或探頭的間距；也可以用公知的鎖緊手段將滾輪組件5和探頭夾持組件6鎖緊在滑動(dòng)連桿1、4上，以保持它們的位置固定。為了直觀地讀取探頭間距，在滑動(dòng)連桿1、4還可以設(shè)置刻度標(biāo)尺40。如圖1所示，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，探頭夾持組件6包括相互連接的探頭架61和連接架62，探頭架61用于安裝探頭(超聲波探頭及楔塊)，連接架62用于連接探頭架61和滑動(dòng)連桿1、4?；瑒?dòng)連桿1、4可以采用工業(yè)鋁型材制成，如圖3所示，滑動(dòng)連桿1 (或4)上沿長(zhǎng)度方向設(shè)有梯形槽12，梯形槽12內(nèi)設(shè)有滑塊10，滑塊10與一鎖緊螺釘13螺紋配合，鎖緊螺釘13的端部固定連接一手柄11，上述連接架62被夾緊在手柄11和滑動(dòng)連桿1 (或4)之間，連接架62上設(shè)有供所述鎖緊螺釘13穿過(guò)的縱向的長(zhǎng)孔63(見圖1)。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄11，可松開鎖緊螺釘13，此時(shí)一方面可以調(diào)節(jié)連接架62在滑動(dòng)連桿1(或4)上的橫向位置，從而調(diào)節(jié)探頭間距；另一方面也可以調(diào)節(jié)連接架62在滑動(dòng)連桿1(或4)上的縱向位置，從而調(diào)節(jié)探頭與工件表面的垂直距離，保證探頭與工件表面良好耦合。為了便于更換探頭，探頭架61和連接架62之間最好采用便于拆卸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，比如采用公知的快速插拔式結(jié)構(gòu)相連接。在拆裝探頭時(shí)，可以先把探頭架61從連接架62上取下來(lái)，再將探頭從探頭架61上拆下來(lái)或更換一個(gè)探頭，最后把探頭架61安裝回連接架62上即可。進(jìn)一步地，還可以在探頭架61和連接架62之間設(shè)置彈簧64，彈簧64可以對(duì)探頭架61施加彈性下壓力，使裝在探頭架61上的探頭與工件表面緊密貼合。滾輪組件5在滑動(dòng)連桿1、4上的安裝方式與探頭夾持組件6的安裝方式相同，也是通過(guò)帶手柄的鎖緊螺釘和設(shè)置在梯形槽內(nèi)的滑塊安裝滑動(dòng)連桿上。如圖1所示，每個(gè)滾輪組件5包括一滾輪51和一輪軸架52，輪軸架52被夾緊在所述手柄和滑動(dòng)連桿之間，輪軸架上設(shè)有供所述鎖緊螺釘穿過(guò)的縱向的長(zhǎng)孔53。松開手柄，也可以調(diào)節(jié)滾輪組件5在滑動(dòng)連桿1、4上的橫向位置和縱向位置。為了保證滾輪51與工件表面良好接觸，滾輪51優(yōu)選為磁性滾輪。并在至少一個(gè)滾輪51上設(shè)置旋轉(zhuǎn)編碼器9，用于缺陷定位。本發(fā)明掃查架由于兩根滑動(dòng)連桿1、4的夾角可調(diào)，滾輪組件5和探頭夾持組件6在滑動(dòng)連桿1、4上的位置可調(diào)，因此靈活性更好，適用范圍更廣，可以對(duì)平板焊縫、直管縱焊縫、變徑管焊縫、以及角焊縫等檢測(cè)空間受限情況下的多種焊縫的檢測(cè)。如圖4所示，當(dāng)本發(fā)明用于角焊縫掃查時(shí)，可以使兩根滑動(dòng)連桿1、4呈垂直狀態(tài)，發(fā)射探頭20和接收探頭30分別安裝在兩根滑動(dòng)連桿1、4上，位于待檢測(cè)焊縫的兩側(cè)，發(fā)射探頭20、接收探頭30及滾輪分別與焊縫兩側(cè)工件表面良好接觸，通過(guò)推拉手柄使掃查架沿著焊縫移動(dòng)時(shí)，根據(jù)發(fā)射探頭20、接收探頭30和旋轉(zhuǎn)編碼器9的信號(hào)，可以確定缺陷的位置；并根據(jù)缺陷的上端點(diǎn)A和下端點(diǎn)B，確定缺陷的深度和高度。探頭間的距離可通過(guò)滑動(dòng)連桿1、4上的刻度標(biāo)尺以及旋轉(zhuǎn)接頭上的轉(zhuǎn)角刻度直接讀取換算獲得。同理，改變兩根滑動(dòng)連桿1、4的夾角，本發(fā)明掃查架也可以用于變徑管焊縫、直管縱焊縫的掃查，如圖5所示。對(duì)于被檢工件較厚，焊縫兩側(cè)探頭間距要求較大的情況，將與旋轉(zhuǎn)接頭2連接的滑動(dòng)連桿1、4更換為另一種更長(zhǎng)的規(guī)格，其他組件保持不變，即可滿足檢測(cè)要求。
權(quán)利要求
1.一種衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查架，包括滾輪組件( 和探頭夾持組件(6)，其特征是，還包括兩根滑動(dòng)連桿(1，4)和一個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭O)，兩根滑動(dòng)連桿(1，4)的一端分別與旋轉(zhuǎn)接頭( 連接，所述旋轉(zhuǎn)接頭( 上設(shè)有鎖緊手柄(3)，每根滑動(dòng)連桿(1，4)上都安裝有所述滾輪組件( 和探頭夾持組件(6)，所述滾輪組件( 和探頭夾持組件(6)可沿滑動(dòng)連桿(1，4)滑動(dòng)并可鎖緊在滑動(dòng)連桿(1，4)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查架，其特征是，所述旋轉(zhuǎn)接頭(2)上還連接有推拉手柄(8)，推拉手柄(8)向上傾斜設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查架，其特征是，所述旋轉(zhuǎn)接頭(2)上還設(shè)有轉(zhuǎn)角刻度盤(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查架，其特征是，所述滑動(dòng)連桿(1，4)上設(shè)有刻度標(biāo)尺GO)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查架，其特征是，所述滑動(dòng)連桿(1，4)上沿長(zhǎng)度方向設(shè)有梯形槽(12)，梯形槽(1 內(nèi)設(shè)有滑塊(10)，所述滑塊(10)與一鎖緊螺釘(1 螺紋配合，鎖緊螺釘(1 的端部固定連接一手柄(11)，所述滾輪組件( 包括一滾輪(51)和一輪軸架(52)，所述輪軸架(5 被夾緊在所述手柄(11)和滑動(dòng)連桿(1，4)之間，輪軸架(5 上設(shè)有供所述鎖緊螺釘(1 穿過(guò)的長(zhǎng)孔(53)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查架，其特征是，所述滾輪為磁性滾輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查架，其特征是，至少一個(gè)滾輪(51)上設(shè)有旋轉(zhuǎn)編碼器(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查架，其特征是，每根滑動(dòng)連桿(1，4)上均安裝兩個(gè)滾輪組件(5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查架，其特征是，所述滑動(dòng)連桿(1，4)上沿長(zhǎng)度方向設(shè)有梯形槽(12)，梯形槽(1 內(nèi)設(shè)有滑塊(10)，所述滑塊(10)與一鎖緊螺釘(1 螺紋配合，鎖緊螺釘(1 的端部固定連接一手柄(11)，所述探頭夾持組件(6)包括相互連接的探頭架(61)和連接架(62)，所述連接架(6 被夾緊在手柄(11)和滑動(dòng)連桿(1,4)之間，連接架(6 上設(shè)有供所述鎖緊螺釘(1 穿過(guò)的長(zhǎng)孔(63)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查架，其特征是，探頭架(61)和連接架(6 之間可拆卸連接，在探頭架(61)和連接架(6 之間還設(shè)有彈簧(64)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)掃查架，包括滾輪組件和探頭夾持組件，還包括兩根滑動(dòng)連桿和一個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭，兩根滑動(dòng)連桿的一端分別與旋轉(zhuǎn)接頭固定連接，所述旋轉(zhuǎn)接頭上設(shè)有鎖緊手柄，每根滑動(dòng)連桿上都安裝有所述滾輪組件和探頭夾持組件，所述滾輪組件和探頭夾持組件可沿滑動(dòng)連桿滑動(dòng)并可鎖緊在滑動(dòng)連桿上。本發(fā)明通過(guò)一個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭連接兩根滑動(dòng)連桿，可以很方便地改變兩根滑動(dòng)連桿之間夾角；滾輪組件和探頭夾持組件在滑動(dòng)連桿上的安裝位置也可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使探頭間距可在一定范圍內(nèi)任意調(diào)整。因此本發(fā)明的適用范圍可以擴(kuò)大至包括對(duì)平板焊縫、直管縱焊縫、變徑管焊縫、以及角焊縫等檢測(cè)空間受限情況下的多種焊縫的檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N29/26GK102384943SQ20111022819
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者張效翔, 樊釗, 汪明輝, 王東輝, 石歡, 鐘志民, 陸琦 申請(qǐng)人:國(guó)核電站運(yùn)行服務(wù)技術(shù)有限公司