CN105806935B - 一种大型金属圆管道焊缝缺陷快速检测装置 - Google Patents

一种大型金属圆管道焊缝缺陷快速检测装置 Download PDF

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Abstract

一种大型金属圆管道焊缝缺陷快速检测装置，包括夹具、电涡流传感器、信号处理模块。所述夹具由两个等直径的半圆环组成，两个半圆环之间一端通过铰链连接，另一端通过卡扣连接，扣紧卡扣使两个半圆环构成一个整圆环。所述半圆环上设置有多个均匀分布的螺纹孔，螺纹孔用于安装多个定位螺栓、多个电涡流传感器。定位螺栓用于将夹具固定在被测金属圆管上。每个电涡流传感器通过螺母固定在夹具上，旋转螺母能够调节电涡流传感器与被测金属圆管的管壁面之间的距离。电涡流传感器连接信号处理模块。本发明一种大型金属圆管道焊缝缺陷快速检测装置，其结构简单，装卸方便，可一次性检测较长的圆周焊缝缺陷，安装和使用效率高，还可用于焊缝的在线监测。

Description

一种大型金属圆管道焊缝缺陷快速检测装置
技术领域
本发明涉及金属焊缝无损检测领域，具体涉及一种大型金属圆管道焊缝缺陷快速检测装置。
背景技术
火电厂、水电厂、核电厂、生物质能电厂以及大型石化厂、化工厂、自来水厂等都需要许多大型金属管道进行高压（或高压高温）流体输送，这些管道一般长达数十甚至数千米，需要焊接而成，在管道安装之前及服役一段时间后，需要对焊缝进行检测，以免因焊缝产生裂纹导致流体泄漏甚至产生危险。目前，用于检测金属管道焊缝的传感器主要为电涡流传感器，但因被测管道直径较大（数十厘米至数米），焊缝较长，对一条焊缝完整检测一次耗时长、效率低。因此，需要开发一种方便、高效的大型金属管道焊缝检测装置。
发明内容
本发明提供一种大型金属圆管道焊缝缺陷快速检测装置，其结构简单，装卸方便，可一次性检测较长的圆周焊缝缺陷，安装和使用效率高，还可用于焊缝的在线监测。
本发明所采用的技术方案是：
一种大型金属圆管道焊缝缺陷快速检测装置，包括夹具、电涡流传感器、信号处理模块。所述夹具由两个等直径的半圆环组成，两个半圆环之间一端通过铰链连接，另一端通过卡扣连接，扣紧卡扣使两个半圆环构成一个整圆环。所述半圆环上设置有多个均匀分布的螺纹孔，螺纹孔用于安装多个定位螺栓、多个电涡流传感器。定位螺栓用于将夹具固定在被测金属圆管上，定位螺栓用于调节夹具与被测金属圆管的同轴度。每个电涡流传感器通过螺母固定在夹具上，旋转螺母能够调节电涡流传感器与被测金属圆管的管壁面之间的距离。所述电涡流传感器连接信号处理模块。
所述半圆环之间可以绕铰链相对旋转，用于调节夹具的开口度，以便于在被测金属圆管上装卸。
所述卡扣一端对称安装有两块锁紧块，每块锁紧块可绕自身旋转轴转动一定的角度；并在每个锁紧块的旋转轴上装有绕轴弹框，使两块锁紧块默认呈张开状态。卡扣的另一端，与锁紧块位置对应处，各开有锁紧孔，通过锁紧块和锁紧孔，使卡扣可快速连接与拆卸。
一种大型金属圆管道焊缝缺陷快速检测定位方法，定位螺栓用于将夹具固定在被测金属圆管上，定位螺栓用于调节夹具与被测金属圆管的同轴度；旋转定位螺栓，使每个定位螺栓末端顶住被测金属圆管的管壁，并达到一定压力，即可以将夹具固定在被测金属圆管上，联合调节各定位螺栓的伸出长度，即可调节夹具与被测金属圆管之间的张紧力和同轴度。
一种大型金属圆管道焊缝缺陷快速检测方法，打开夹具的卡扣，将夹具套装在被测金属圆管的焊缝部位，将卡扣两端插入，通过锁紧块和锁紧孔，自动将夹具连接成圆环状并锁紧；
然后安装定位螺栓，并调节定位螺栓使其顶紧被测金属圆管的管壁，即可将夹具固定在被测金属圆管的管壁上；此后安装电涡流传感器，根据需求调节电涡流传感器与被测金属圆管的管壁之间的距离，然后拧紧电涡流传感器上的两个螺母，将电涡流传感器固定，至此检测装置安装完毕；启动数据采集，即可通过电涡流传感器获得焊缝信息，并实时传输给信号处理模块进行分析、诊断。
本发明一种大型金属圆管道焊缝缺陷快速检测装置，优点在于：
1：可以一次性检测较长的圆周焊缝，有别于传统的使用单传感器沿缝扫描的检测方法，检测效率更高。
2：拆卸方便，尤其在连续检测多条焊缝时，可以将夹具与传感器整体迁移、安装，提高了装置拆装效率。
3：可永久性安装在被监测对象上做较长时间的在线动态检测。
附图说明
图1 为本发明装置的结构示意图；
图2为本发明安装在被测金属圆管上的示意图；
图3为本发明的卡扣结构示意图；
图4为本发明的锁紧孔结构示意图。
具体实施方式
如图1~图4所示，一种大型金属圆管道焊缝缺陷快速检测装置，包括夹具1、电涡流传感器7、信号处理模块9。所述夹具1由两个等直径的半圆环组成，两个半圆环之间一端通过铰链2连接，另一端通过卡扣4连接，扣紧卡扣4使两个半圆环构成一个整圆环。打开卡扣4后，两半圆环之间可以绕铰链2相对旋转，以调节夹具1的开口度，以便于在被测金属圆管8上装卸。
所述半圆环上设置有多个均匀分布的螺纹孔，螺纹孔用于安装多个定位螺栓3、多个电涡流传感器7。螺纹孔个数、尺寸可根据实际需要设计并加工。
定位螺栓3用于将夹具1固定在被测金属圆管8上，定位螺栓3用于调节夹具1与被测金属圆管8的同轴度。旋转定位螺栓3，使每个定位螺栓3末端顶住被测金属圆管8的管壁，并达到一定压力，即可以将夹具1固定在被测金属圆管8上，联合调节各定位螺栓3的伸出长度，即可调节夹具1与被测金属圆管8之间的张紧力和同轴度。
每个电涡流传感器7通过两个螺母固定在夹具1上，旋转两个螺母，能够调节电涡流传感器7与被测金属圆管8的管壁面之间的距离。
所述电涡流传感器7连接信号处理模块9，电涡流传感器7检测到的信号直接传输到信号处理模块9进行分析和诊断。
所述半圆环之间可以绕铰链2相对旋转，用于调节夹具1的开口度，以便于在被测金属圆管8上装卸。
所述卡扣4一端对称安装有两块锁紧块5，每块锁紧块5可绕自身旋转轴转动一定的角度；并在每个锁紧块5的旋转轴上装有绕轴弹框，使两块锁紧块5默认呈张开状态；
卡扣4的另一端，与锁紧块5位置对应处，各开有锁紧孔6，通过锁紧块5和锁紧孔6，使卡扣4可快速连接与拆卸。
一种大型金属圆管道焊缝缺陷快速检测方法，打开夹具1的卡扣4，将夹具1套装在被测金属圆管8的焊缝部位，将卡扣4两端插入，通过锁紧块5和锁紧孔6，自动将夹具1连接成圆环状并锁紧。然后安装定位螺栓3，并调节定位螺栓3使其顶紧被测金属圆管8的管壁，即可将夹具1固定在被测金属圆管8的管壁上。此后安装电涡流传感器7，根据需求调节电涡流传感器7与被测金属圆管8的管壁之间的距离，然后拧紧电涡流传感器7上的两个螺母，将电涡流传感器7固定，至此检测装置安装完毕。启动数据采集，即可通过电涡流传感器7获得焊缝信息，并实时传输给信号处理模块9进行分析、诊断。
（1）、若要调整电涡流传感器7或夹具1整体与被测金属圆管8在径向方向的距离，可以通过联合调节相应的定位螺栓3及电涡流传感器7的伸长来实现。
（2）、如果是检测等直径或直径在小范围变化的被测金属圆管8上的焊缝，则只需要一次安装电涡流传感器7，更换检测部位时，只需要松开定位螺栓3，然后松开卡扣4，将检测装置整体移动即可，不需要拆卸电涡流传感器7，这样可大大节省装置安装时间，实现批量检测。

Claims (4)

1.一种大型金属圆管道焊缝缺陷快速检测装置，包括夹具（1）、电涡流传感器（7）、信号处理模块（9），其特征在于，所述夹具（1）由两个等直径的半圆环组成，两个半圆环之间一端通过铰链（2）连接，另一端通过卡扣（4）连接，扣紧卡扣（4）使两个半圆环构成一个整圆环；所述半圆环上设置有多个均匀分布的螺纹孔，螺纹孔用于安装多个定位螺栓（3）、多个电涡流传感器（7）；定位螺栓（3）用于将夹具（1）固定在被测金属圆管（8）上，定位螺栓（3）用于调节夹具（1）与被测金属圆管（8）的同轴度；每个电涡流传感器（7）通过螺母固定在夹具（1）上，旋转螺母能够调节电涡流传感器（7）与被测金属圆管（8）的管壁面之间的距离；所述电涡流传感器（7）连接信号处理模块（9）；
金属圆管道焊缝缺陷快速检测方法，具体如下：
打开夹具（1）的卡扣（4），将夹具（1）套装在被测金属圆管（8）的焊缝部位，将卡扣（4）两端插入，通过锁紧块（5）和锁紧孔（6），自动将夹具（1）连接成圆环状并锁紧；
然后安装定位螺栓（3），并调节定位螺栓（3）使其顶紧被测金属圆管（8）的管壁，即可将夹具（1）固定在被测金属圆管（8）的管壁上；
此后安装电涡流传感器（7），根据需求调节电涡流传感器（7）与被测金属圆管（8）的管壁之间的距离，然后拧紧电涡流传感器（7）上的两个螺母，将电涡流传感器（7）固定，至此检测装置安装完毕；
启动数据采集，即可通过电涡流传感器（7）获得焊缝信息，并实时传输给信号处理模块（9）进行分析、诊断。
2.根据权利要求1所述一种大型金属圆管道焊缝缺陷快速检测装置，其特征在于，所述半圆环之间可以绕铰链（2）相对旋转，用于调节夹具（1）的开口度。
3.根据权利要求1所述一种大型金属圆管道焊缝缺陷快速检测装置，其特征在于，所述卡扣（4）一端对称安装有两块锁紧块（5），每块锁紧块（5）可绕自身旋转轴转动一定的角度；并在每个锁紧块（5）的旋转轴上装有绕轴弹框，使两块锁紧块（5）默认呈张开状态；卡扣（4）的另一端、与锁紧块（5）位置对应处，各开有锁紧孔（6）。
4.采用如权利要求1~3任意一项检测装置的大型金属圆管道缺陷检测定位方法，其特征在于，定位螺栓（3）用于将夹具（1）固定在被测金属圆管（8）上，定位螺栓（3）用于调节夹具（1）与被测金属圆管（8）的同轴度；旋转定位螺栓（3），使每个定位螺栓（3）末端顶住被测金属圆管（8）的管壁，并达到一定压力，即可以将夹具（1）固定在被测金属圆管（8）上，联合调节各定位螺栓（3）的伸出长度，即可调节夹具（1）与被测金属圆管（8）之间的张紧力和同轴度。
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