CN105044219A - 一种旋转式多通道超声探伤信号耦合装置 - Google Patents

Abstract

一种旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置，所述旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置可实现多通道、非接触的信号传输，所述多通道超声波探伤信号耦合装置包括：旋转部和固定部，所述旋转部与所述固定部中心设有穿孔，被探钢管从所述旋转部和固定部中心的穿孔穿过，所述旋转部与所述固定部相邻设置，本发明旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置，可以在同一对金属圆盘安装多个互感线圈进行多路信号的耦合传输，相对于传统旋转电容片或摩擦滑环，简化了装置的结构，减少了探伤盲区，增加了装置的可靠性，特别适用于旋转式多通道超声波探伤信号耦合的情况。

Description

一种旋转式多通道超声探伤信号耦合装置

技术领域

本发明属于工业超声波探伤领域，特别是一种旋转式多通道超声探伤信号耦合装置。

背景技术

在探头旋转式钢管多通道超声波探伤中，通常采用超声探头旋转、钢管穿过的方式进行探伤。当探头旋转时，探头与超声波探伤仪之间的信号传输采用电容片非接触的耦合方式或滑环摩擦接触方式实现信号传输。当使用电容耦合方式时，电容一般使用两片可以相对旋转运动的铜环片制成，一片与探头连接，一起安装在旋转机构的转子上；另一片固定在旋转机构的定子上，定子上的电容片与超声波探伤仪直接连接。在使用中，每一个探头需要一组电容片实现与超声波探伤仪的一个通道非接触连接。对于较大直径钢管的探伤，或者对于探头种类较多的钢管探伤，探头数量增加，因此电容片数量增多，由此会造成安装难度增大，安装空间增大，探伤盲区增大，探伤的可靠性降低。当使用滑环摩擦接触的方式传输信号时，由于摩擦，滑环使用寿命有限，需要经常更换滑片；并且同样因为通道数增加，滑环数量增加，同时也存在安装空间增大和探伤盲区增大的问题。本发明旋转式多通道超声探伤信号耦合装置采用互感线圈的耦合方式，可以在一个圆盘上安装多个互感线圈，不同通道互感线圈安装在金属圆盘的不同沟槽内，实现了减少信号耦合装置的体积，提高了设备安装的可靠性，减少了探伤盲区，有效地解决因探头数量增加而带来的诸多问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是把多通道超声波探伤信号通过两个相对旋转运动的金属圆盘上安装的互感线圈实现非接触传输，其中一个圆盘旋转，另一个固定不动。两个金属圆盘上互感线圈的数量和电学参数完全一样。对于多通道探伤，可以把多个互感线圈安装在同一个圆盘上，组成多个互感线圈对。该装置减少了信号耦合装置的体积，减少了探伤盲区，提高装置工作的可靠性。

本发明采用的技术方案是：

一种旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置，所述旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置采用电感线圈耦合的方式实现多通道、非接触的方式传输探伤信号。

进一步的，所述旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置包括：旋转部和固定部，所述旋转部与所述固定部相邻设置，所述旋转部靠近所述固定部的端面为第一耦合面，所述固定部靠近所述旋转部的端面为第二耦合面，所述第一耦合面与所述第二耦合面之间留有间隙。

进一步的，所述旋转部包括：旋转机构、旋转金属圆盘、旋转探头、第一信号线、第一互感线圈和耦合水腔。

进一步的，所述旋转金属圆盘与所述耦合水腔设置于所述旋转机构内，所述旋转金属圆盘的一端面与所述第一耦合面平齐，所述旋转金属圆盘的另一端面在所述旋转部内，所述旋转金属圆盘与所述第一耦合面平齐的端面上设置所述第一沟槽，所述第一互感线圈容设于所述第一沟槽内，所述旋转探头设置于所述耦合水腔内，所述第一互感线圈通过所述第一信号线与所述旋转探头连接，所述旋转机构带动所述旋转金属圆盘和所述耦合水腔转动。

进一步的，所述固定部包括：固定机构、固定金属圆盘、多通道超声波探伤仪、第二信号线和第二互感线圈。

进一步的，所述固定金属圆盘与所述多通道超声波探伤仪设置于所述固定机构内，所述固定金属圆盘的一端面与所述第二耦合面平齐，所述固定金属圆盘的另一端面在所述固定部内，所述固定金属圆盘与所述第二耦合面平齐的端面上设置所述第二沟槽，所述第二互感线圈容设于所述第二沟槽内，所述第二互感线圈通过所述第二信号线与所述多通道超声波探伤仪连接。

进一步的，所述旋转探头、第一信号线、第一互感线圈、第二信号线与所述第二互感线圈数量至少为一个。

进一步的，所述旋转金属圆盘、所述耦合水腔、与所述固定金属圆盘中心设有用于穿过被探钢管的同心通孔。

一种旋转式多通道超声波探伤仪，所述探伤仪包括前述的旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置。

本发明旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置，可以在同一对金属圆盘安装多个互感线圈进行多路信号的耦合传输，相对于传统旋转电容片或摩擦滑环，简化了装置的结构，减少了探伤盲区，增加了装置的可靠性，特别适用于旋转式多通道超声波探伤信号耦合的情况。

附图说明

图1是本发明旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置结构示意图。

1旋转金属圆盘、2固定金属圆盘、3第一互感线圈、4第二互感线圈、5旋转探头、6多通道超声波探伤仪、7第一耦合面、8第二耦合面、9第一沟槽、10第二沟槽、11第一信号线、12第二信号线、13被探钢管、14耦合水腔、15旋转机构、16固定机构。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步说明。

如图1所示，一种旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置，所述旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置采用电感线圈耦合的方式实现多通道、非接触的方式传输探伤信号，所述多通道超声波探伤信号耦合装置包括：旋转部和固定部，所述旋转部与所述固定部相邻设置，所述旋转部靠近所述固定部的端面为第一耦合面7，所述固定部靠近所述旋转部的端面为第二耦合面8，所述第一耦合面7与所述第二耦合面8之间留有间隙。

所述旋转部包括：旋转机构15、旋转金属圆盘1、旋转探头5、第一信号线11、第一互感线圈3和耦合水腔14，所述旋转探头5、第一信号线11、第一互感线圈3数量至少为一个，所述旋转金属圆盘1与所述耦合水腔14设置于所述旋转机构15内，所述旋转金属圆盘1的一端面与所述第一耦合面7平齐，所述旋转金属圆盘1的另一端面在所述旋转部内，所述旋转金属圆盘1与所述第一耦合面7平齐的端面上设置至少一个所述第一沟槽9，所述第一互感线圈3容设于所述第一沟槽9内，所述旋转探头5设置于所述耦合水腔14内，所述第一互感线圈3通过所述第一信号线11与所述旋转探头5连接，所述旋转机构15带动所述旋转金属圆盘1和所述耦合水腔14转动。

所述固定部包括：固定机构16、固定金属圆盘2、多通道超声波探伤仪6、第二信号线12和第二互感线圈4，所述第二信号线12与所述第二互感线圈4数量至少为一个，所述固定金属圆盘2与所述多通道超声波探伤仪6设置于所述固定机构16内，所述固定金属圆盘2的一端面与所述第二耦合面8平齐，所述固定金属圆盘2的另一端面在所述固定部内，所述固定金属圆盘2与所述第二耦合面8平齐的端面上设置至少一个所述第二沟槽10，所述第二互感线圈4容设于所述第二沟槽10内，所述第二互感线圈4通过所述第二信号线12与所述多通道超声波探伤仪6连接。

所述旋转金属圆盘1、所述耦合水腔14、与所述固定金属圆盘2中心设有用于穿过被探钢管13的同心通孔。所述第一互感线圈3,第二互感线圈4由一匝或多匝环形线圈组成，所述第一互感线圈3与第二互感线圈4两端引出接头，分别与所述第一信号线11、第二信号线12和地线连接。所述多通道超声波探伤仪6可以安装在固定金属圆盘2附近，也可以通过第二信号线12安装在远离固定金属圆盘2的地方。

在探伤过程中，被探侧钢管13从旋转机构15一端进入耦合水腔14，所述耦合腔内14的水用于传递旋转探头5与被探钢管13之间的超声波信号，工作时，固定部的超声波探伤仪6首先产生超声波激发信号，通过固定金属圆盘2上的第二互感线圈4，耦合到旋转金属圆盘1上的第一互感线圈5，通过第一信号线11连接旋转探头5，并使旋转探头5产生超声波；旋转探头5工作后，接收到的反射超声波信号，又通过第一信号线11传输到旋转金属圆盘1中的第一互感线圈3上，并耦合到固定金属圆盘2中的第二互感线圈4上，通过第二信号线12传输到超声波探伤仪6中，完成一次超声波发射接收接工作，所述旋转金属圆盘1和固定金属圆盘2上可以安装多个第一互感线圈3和第二互感线圈4，实现多通道探伤。所述第一沟槽9和第二沟槽10可减小各通道信号之间的相互干扰，不同旋转探头5的信号通过不同的第一互感线圈3与第二互感线圈4耦合传输到多通道超声波探伤6中，实现多通道探伤。

一种旋转式多通道超声波探伤仪，所述探伤仪包括前述的旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置。

本发明的有益效果在于把多路超声波探伤信号通过一对安装有多对互感线圈的金属圆盘进行传输，金属圆盘上安装互感线圈结构采用沟槽形式可以有效屏蔽不同通道之间的信号干扰，从而简化了仪器的结构，减少了探伤盲区，特别适用于大管径、通道数量多的探头旋转式钢管多通道超声波探伤的情况。

以上参照附图对本申请的示例性的实施方案进行了描述。本领域技术人员应该理解，上述实施方案仅仅是为了说明的目的而所举的示例，而不是用来进行限制，凡在本申请的教导和权利要求保护范围下所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请要求保护的范围内。

Claims (9)

1.一种旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置，其特征在于，所述旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置采用电感线圈耦合的方式实现多通道、非接触的方式传输探伤信号。

2.根据权利要求1所述的旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置，其特征在于，所述旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置包括：旋转部和固定部，所述旋转部与所述固定部相邻设置，所述旋转部靠近所述固定部的端面为第一耦合面，所述固定部靠近所述旋转部的端面为第二耦合面，所述第一耦合面与所述第二耦合面之间留有间隙。

3.根据权利要求2所述的旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置，其特征在于，所述旋转部包括：旋转机构、旋转金属圆盘、旋转探头、第一信号线、第一互感线圈和耦合水腔。

4.根据权利要求3所述的旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置，其特征在于，所述旋转金属圆盘与所述耦合水腔设置于所述旋转机构内，所述旋转金属圆盘的一端面与所述第一耦合面平齐，所述旋转金属圆盘的另一端面在所述旋转部内，所述旋转金属圆盘与所述第一耦合面平齐的端面上设置所述第一沟槽，所述第一互感线圈容设于所述第一沟槽内，所述旋转探头设置于所述耦合水腔内，所述第一互感线圈通过所述第一信号线与所述旋转探头连接，所述旋转机构带动所述旋转金属圆盘和所述耦合水腔转动。

5.根据权利要求1所述的旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置，其特征在于，所述固定部包括：固定机构、固定金属圆盘、多通道超声波探伤仪、第二信号线和第二互感线圈。

6.根据权利要求5所述的旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置，其特征在于，所述固定金属圆盘与所述多通道超声波探伤仪设置于所述固定机构内，所述固定金属圆盘的一端面与所述第二耦合面平齐，所述固定金属圆盘的另一端面在所述固定部内，所述固定金属圆盘与所述第二耦合面平齐的端面上设置所述第二沟槽，所述第二互感线圈容设于所述第二沟槽内，所述第二互感线圈通过所述第二信号线与所述多通道超声波探伤仪连接。

7.根据权利要求4或6所述的旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置，其特征在于，所述旋转探头、第一信号线、第一互感线圈、第二信号线与所述第二互感线圈数量至少为一个。

8.根据权利要求4或6所述的旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置，其特征在于，所述旋转金属圆盘、所述耦合水腔、与所述固定金属圆盘中心设有用于穿过被探钢管的同心通孔。

9.一种旋转式多通道超声波探伤仪，其特征在于，所述探伤仪包括如权利要求1-8所述的旋转式多通道超声波探伤信号耦合装置。