CN101988902A - 包括可拆卸探针的检测装置 - Google Patents

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Abstract

一种包括可拆卸探针的检测装置，该检测装置具有连接结构，从而可以检测具有各种直径的对象。另外，由于在扫描器壳体内可更换地使用各种探针，因而可以同时实施超声波检测和涡流检测。

Description

包括可拆卸探针的检测装置
相关专利申请交叉引用
本申请要求于2009年8月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2009-0072254的优先权，该申请公开的全部内容作为参考结合于此。
技术领域
本发明涉及一种用于检测具有各种直径的对象的检测装置，更具体地，本发明涉及一种包括可拆卸探针的检测装置，该检测装置包括连接结构，从而与对象的各种直径相匹配并进行各种检测。
背景技术
检测对象内部和外部缺陷的无损检测方法可以包括放射线检验和超声探伤检验。超声探伤检验可以容易地检测具有很大厚度的对象，可以立刻检测到对象的不连续位置和尺寸，不会对人体产生副作用(这与放射线检验不同)，而且可以很好地检测面缺陷，例如裂纹。
具体地，为了使用超声波来检测在核反应堆(unclear reactor)中使用的双头螺栓的缺陷，将柱状中空探针(或传感器)插入形成在双头螺栓的中心的孔内，连接到支撑杆的中空探针在所述孔中移动时可以检测双头螺栓。但是，在检测具有可变尺寸的圆形空间的柱状对象(例如核反应堆螺柱孔、涡轮中空轴、各种管道)的情况下，需要根据柱状对象的圆形空间的尺寸制作探针。
为了使用相控阵测试(phase array testing)检测对象，需要在探针紧密连接在该对象上时检测所述对象。但是，在柱状对象具有可变尺寸的圆形空间的情况下，很难在适于柱状对象的圆形空间的压力作用下使探针紧密连接到圆形对象上，因而不能进行精确检测。
因此，本发明的发明人提供一种检测装置，该检测装置能够同时进行可视检测和无损检测并能够紧密连接到对象的圆形空间以检测所述对象。
发明内容
本发明提供一种能够通过使用各种探针准确检测出对象的状态的检测装置。
具体地，本发明提供一种包括可拆卸探针的检测装置，该检测装置包括连接结构以与对象的各种直径匹配并实施各种检测。
根据本发明的一个方面，提供一种用于检测圆柱形对象并包括可拆卸探针的检测装置，该检测装置包括：框架，该框架具有柱形并沿该柱形纵向延伸，其中，在所述框架的至少一侧形成有导向孔；头部单元，该头部单元包括安装在所述框架的前端的摄像机组件；第一主体单元，该第一主体单元连接到所述头部单元并包括形成在所述第一主体单元的外表面上的多个支架；照明组件单元，该照明组件单元形成在所述第一主体单元的后表面上，其中，所述照明组件单元插入到形成在板件上的孔中；第二主体单元，该第二主体单元插入到所述框架中并包括形成在所述第二主体单元的外表面上的多个支架；盘绕弹簧，该盘绕弹簧插入到所述第一主体单元和第二主体单元中；连接单元，该连接单元连接到形成在所述第一主体单元的外表面上的多个支架和形成在所述第二主体单元的外表面上的多个支架，从而与所述圆柱形对象的管径相匹配。
所述头部单元可以包括：插入所述第一主体单元中的摄像机和镜头；以及用于保护所述摄像机和镜头的圆形盖。
所述摄像机可以包括电荷耦合器件(CCD)摄像机。
所述第二主体单元的外表面上可以形成有导向销。
所述照明组件单元可以包括：壳体；插入所述壳体中的发光二极管(LED)光源；以及用于保护所述发光二极管光源的盖单元。
所述连接单元可以包括：一对杆，该一对杆铰接到形成在所述第一主体单元的外表面上的多个支架和形成在所述第二主体单元的外表面上的多个支架上；铰接到所述一对杆上的扫描器壳体；形成在所述扫描器壳体的两端上的辊子；形成在所述扫描器壳体的上端上的扫描器；以及形成在所述扫描器下方的板状弹簧。
所述扫描器可以包括可拆卸探针。所述检测装置可以还包括设置在所述扫描器壳体内的固定单元，从而固定所述扫描器并使所述扫描器可拆卸。
每个辊子可以为冠形，从而与所述圆柱形对象的壁点接触或线接触。
所述扫描器可以具有阵列形式，其中，多个超声波单元沿宽度方向叠放。所述扫描器可以包括超声波单元或涡流检测单元，同时所述扫描器还可以包括一个或多个传感器。
附图说明
通过参照附图详细说明本发明的具体实施方式，本发明的上述和其他特征和优点更加显而易见，附图中：
图1是根据本发明的一种实施方式的包括连接结构的检测装置的透视图；
图2A是根据本发明的一种实施方式的框架和该框架的前端单元的透视图；
图2B是根据本发明的一种实施方式的图1所示的检测装置的照明组件单元的透视图；
图2C是根据本发明的一种实施方式的图1所示的检测装置的后端单元的透视图；
图2D是根据本发明的一种实施方式的图1所示的检测装置的连接单元的透视图；
图2E是图1所示的检测装置的侧视图；
图3A是用于说明根据本发明的一种实施方式的检测装置在检测窄管的内部的情况下的检测原理图；
图3B是用于说明根据本发明的另一种实施方式的检测装置在检测宽管的内部的情况下的检测原理图。
具体实施方式
下文中，将通过参照附图说明具体实施方式来详细说明本发明。附图中相同的附图标记表示相同的部件。
图1是根据本发明的一种实施方式的包括连接结构的检测装置10的透视图。
检测装置10可以包括：框架100，该框架100具有沿其纵向延伸的柱形并包括形成在框架100的侧部的导向孔101；头部单元200，该头部单元200包括安装在框架100的前端的摄像机组件；第一主体单元110，该第一主体单元110包括形成在其外表面上的多个支架111，该第一主体单元110固定到框架100并螺固到头部单元200；形成在第一主体单元110的后表面上的支撑件120；第一板件130，该第一板件130螺固到支撑件120并包括形成在第一板件130上的多个孔131；插入到第一板件130的孔131中的照明组件单元140；第二主体单元300，该第二主体单元300包括形成在其外表面上的多个支架并插入到框架100中；形成在第二主体单元300的外表面上的导向销302；螺固到第二主体单元300上的第二板件310；插入到第一主体单元110和第二主体单元300中的盘绕弹簧340；固定单元320，该固定单元320上形成有螺孔330并连接到第二主体单元300；以及连接单元400，该连接单元400连接到分别形成在第一主体单元110和第二主体单元300的外表面上的支架111和支架301上，从而与对象的各种管径匹配。
图2A至图2E是用于说明图1所示的根据本发明的一种实施方式的检测装置10的各部件的分解视图。
图2A是根据本发明的一种实施方式的框架100和框架100的前端单元的透视图。
框架100为沿其纵向方向延伸的柱状。另外，导向孔101可以形成在框架100的至少一侧，框架100中插有接线电缆。
头部单元200安装在框架100的前端，并包括固定到框架100上的支撑件120、固定在支撑件120的上端的第一主体单元110和插入到第一主体单元110内的摄像机组件。
具体地，支撑件120支撑插入到检测装置10中的盘绕弹簧340，从而使得盘绕弹簧340被支撑件120压缩。
头部单元200包括摄像机组件，该摄像机组件包括摄像机210、镜头220和用于保护所述摄像机组件的圆形盖230。摄像机210使用电荷耦合器件(CCD)将图像转换为电信号并将该电信号以数据形式存储在记录介质例如闪存中。
所述摄像机组件插入到第一主体单元110中，第一主体单元110螺固到圆形盖230，从而可以保护所述摄像机组件。支架111形成在第一主体单元110的外表面上，因此，第一主体单元110可以连接到所述连接结构。
图2B是图1所示的根据本发明的一种实施方式的检测装置10的照明组件单元140的透视图。
第一板件130插入到框架100中，孔131一体形成在第一板件130的边缘上。
照明组件单元140向对象的管内发光，从而准确地检测所述对象，照明组件单元140连接到形成在第一板件130上的孔131中。
也就是说，第一板件130螺固到支撑件120的后表面上，照明组件单元140插入并固定一体形成在第一板件130上的孔131中。
照明组件单元140包括壳体141、插入壳体141中的发光二极管(LED)光源142和用于保护LED光源142的盖单元143。在这种情况下，可以设置至少一个照明组件单元140，或者可选择地，可以设置四个或更多照明组件单元140以均匀地向所述对象的管内发光。
图2C是图1所示的根据本发明的一种实施方式的检测装置10的后端单元的透视图。
可以将包括第二板件310、螺固在第二板件310上的第二主体单元300以及通过第二主体单元300螺固的固定单元320的结构插入框架100的后端单元中。
第二板件310可以具有与第一板件130相同的形状，也可以具有使得第二板件130能够支撑连接在其上的弹簧的任意形状。
支架301和导向销302形成在第二主体单元300的外表面上。导向销302形成为能够沿形成在框架100上的导向孔101移动，而且便于压缩盘绕弹簧340。通过沿导向孔101移动检测装置10的后端单元然后将锁紧螺栓插入形成在固定单元320上的螺孔330中来固定检测装置10的后端单元。
图2D是图1所示的根据本发明的一种实施方式的检测装置10的连接单元400的透视图。图2E是图1所示的根据本发明的一种实施方式的检测装置10的侧视图。
连接单元400包括第一主体单元110、分别连接到支架111和第二主体单元300的支架301上的杆410、连接到杆410的两端的扫描器壳体420、形成在扫描器壳体420的两端上的辊子430、固定在扫描器壳体420的上端并扫描所述对象的表面的扫描器440、以及具有板状并形成在扫描器440下方的板状弹簧450，上述部件都设置在连接单元400中。
辊子430形成在壳体420的两端。辊子430在检测装置10朝前移动时降低检测装置10的驱动器的驱动阻力，辊子430可以具有冠形(crownshape)，从而与所述对象的壁形成点接触或线接触。
扫描器440可以能够从扫描器壳体420上拆卸下来。将用于所需检测的探针插入扫描器壳体420中，因而可以使用所述探针使扫描器440同时实施相控阵涡流(eddy current)探伤和相控阵超声波探伤。
例如，可以通过将具有超声波阵列形式的相控阵超声波振荡器(其中超声波单元沿宽度方向叠放在扫描器壳体420内)插入所述扫描器壳体中来实施相控阵超声波检测。
在这种情况下，由于所述连接结构为四个，因此可以在所述四个连接结构中插入四个相控阵超声波振荡器，或者可选择地，可以将相控阵超声波振荡器插入一个或两个连接结构并在其他剩余的连接结构中插入一个或多个传感器。
连接结构400还可以包括用于将各种功能的传感器和检测单元插入并固定到扫描器壳体420中的固定单元(未显示)。
图2E是图1所示的根据本发明的一种实施方式的检测装置10的侧视图。四个不同的照明组件单元140呈对角地形成在第一板件130上并连接到形成在第一主体单元110和第二主体单元300的外表面上的支架，从而构成四个连接单元400。
参照图3A和图3B说明连接单元140和盘绕弹簧340之间的操作关系。
盘绕弹簧340插在第一板件130和第二板件310中。也就是说，盘绕弹簧340插入到检测装置10中以对连接单元400施加弹力，从而经过相对大的位移并以预定的力压缩连接单元400的壁。
因此，盘绕弹簧340和板状弹簧450都形成在检测装置10上。板状弹簧450设置在扫描器40的下方并检测所述壁。盘绕弹簧340设置在检测装置10的中心并经过相对大的位移。
图3A是用于说明根据本发明的一种实施方式的检测装置10在检测窄管1A的内部的情况下的检测原理图。在检测窄管1A时，在连接单元400的扫描器440按压窄管1A的壁的同时，扫描器440可以检测该壁。
图3B是用于说明根据本发明的另一种实施方式的检测装置10在检测宽管1B的内部的情况下的检测原理图。盘绕弹簧340被压缩时，第一主体单元110和第二主体单元300被挤压。另外，连接单元400变宽并按压宽管1B的壁，因而可以进行检测。
也就是说，为了使用检测装置10对对象的具有各种直径的圆形空间进行检测，当第二主体单元300沿形成在框架100的两侧的导向孔101移动时，盘绕弹簧400可以被压缩，锁紧螺栓可以插入形成在固定单元320上的螺栓孔330中。
根据上述本发明的实施方式，包括各种可拆卸探针的检测装置可以同时进行可视检测和超声波检测。
如上所述，由于所述检测装置包括连接结构，所述检测装置可以检测具有各种直径的对象。
另外，由于所述检测装置包括照明组件单元，因此可以向管的阴暗的内部发光以实施可视检测，从而精确地实施检测。
此外，由于所述检测装置提供了有关位置的准确信息，所以可以准确地探测到对象上存在的缺陷的位置。由于可以可更换地使用各种探针，所以可以同时实施超声波检测和涡流检测。
虽然通过附图具体地显示了本发明且参照具体实施方式进行了说明，但本领域技术人员可以理解的是，在不脱离由附带的权利要求限定的本发明的范围和精神的情况下可以做出各种形式和细节改动。

Claims (11)

1.一种用于检测圆柱形对象且包括可拆卸探针的检测装置，该检测装置包括：
框架(100)，该框架(100)具有柱形并沿该柱形纵向延伸，其中，在所述框架(100)的至少一侧形成有导向孔(101)；
头部单元(200)，该头部单元(200)包括安装在所述框架(100)的前端的摄像机组件；
第一主体单元(110)，该第一主体单元(110)连接到所述头部单元(200)并包括形成在所述第一主体单元(110)的外表面上的多个支架(111)；
照明组件单元(140)，该照明组件单元(140)形成在所述第一主体单元(110)的后表面上，其中，所述照明组件单元(140)插入到形成在板件(130)上的孔(131)中；
第二主体单元(300)，该第二主体单元(300)插入到所述框架(100)中并包括形成在所述第二主体单元(300)的外表面上的多个支架(301)；
盘绕弹簧(340)，该盘绕弹簧(340)插入到所述第一主体单元(110)和第二主体单元(300)中；以及
连接单元(400)，该连接单元(400)连接到形成在所述第一主体单元(110)的外表面上的多个支架(111)和形成在所述第二主体单元(300)的外表面上的多个支架(301)，从而与所述圆柱形对象的管径相匹配。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其中，所述头部单元(200)包括：插入所述第一主体单元(110)中的摄像机(210)和镜头(220)；以及用于保护所述摄像机(210)和镜头(220)的圆形盖(230)。
3.根据权利要求2所述的检测装置，其中，所述摄像机(210)包括电荷耦合器件摄像机。
4.根据权利要求1所述的检测装置，其中，所述第二主体单元(300)的外表面上形成有导向销(302)。
5.根据权利要求1所述的检测装置，其中，所述照明组件单元(140)包括：
壳体(141)；
插入所述壳体(141)中的发光二极管光源(142)；以及
用于保护所述发光二极管光源(142)的盖单元(143)。
6.根据权利要求1所述的检测装置，其中，所述连接单元(400)包括：
一对杆(410)，该一对杆(410)铰接到形成在所述第一主体单元(110)的外表面上的多个支架(111)和形成在所述第二主体单元(300)的外表面上的多个支架(301)上；
铰接到所述一对杆(410)上的扫描器壳体(420)；
形成在所述扫描器壳体(420)的两端上的辊子(430)；
形成在所述扫描器壳体(420)的上端上的扫描器(440)；以及
形成在所述扫描器(440)下方的板状弹簧(450)。
7.根据权利要求6所述的检测装置，其中，所述扫描器(440)包括可拆卸探针。
8.根据权利要求6所述的检测装置，其中，所述检测装置还包括设置在所述扫描器壳体(420)内的固定单元，从而固定所述扫描器(440)并使所述扫描器(440)可拆卸。
9.根据权利要求6所述的检测装置，其中，每个所述辊子(430)为冠形，从而与所述圆柱形对象的壁点接触或线接触。
10.根据权利要求6所述的检测装置，其中，所述扫描器(440)具有阵列形式，其中，多个超声波单元沿宽度方向叠放。
11.根据权利要求6所述的检测装置，其中，所述扫描器(440)包括超声波单元或涡流检测单元，同时所述扫描器还包括一个或多个传感器。
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