CN105842346B - 管座检测扫查架和管座检测扫查装置 - Google Patents
管座检测扫查架和管座检测扫查装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种管座检测扫查架和管座检测扫查装置，该管座检测扫查架包括主架车、曲杆组件和探头固定组架，主架车能够在管座的外壁上移动，曲杆组件的一端与主架车连接，曲杆组件能绕曲杆组件的一端相对于主架车转动，曲杆组件的另一端与探头固定组架连接，探头固定组架能相对于曲杆组件的另一端滑动，探头固定组架的一端设有用于固定探头的探头固定座。含有该管座检测扫查架的管座检测扫查装置使声束能够稳定地指向某一方向；检测过程实现半自动化，减少了人为因素对检测结果的影响，能够取得重复性较好的检测结果；通过编码器记录检测位置，实现了检测结果的可追溯性。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测管座角焊缝的装置，特别是一种管座检测扫查架和一种管座检测扫查装置。
背景技术
管座角焊缝是一种常见结构，该种结构容易形成应力集中。焊接缺陷在使用过程中容易发生扩展导致开裂失效，因此在使用时，需要对焊缝内部的缺陷进行检测。
目前对管座角焊缝内部缺陷进行检测主要是使用超声检测的方法，在检测过程中，用手拿着探头在支管或母管表面移动对角焊缝部位进行检测。当支管由于结构原因无法放置或移动探头时只能在母管表面移动探头。由于管座是一个圆柱结构，使用手动检测时，难以保证声束始终指向某一方向，容易造成检测不全，检测结果的重复性较差。
另外，手动检测由于自身的局限性，检测数据不能与检验位置相对应，检测数据只能在检测时进行判读，检测结果可追溯性差。
发明内容
为了克服手动检测管座角焊缝缺陷时检测结果重复性差及检测结果可追溯性差的问题，本发明提供一种管座检测扫查架及管座检测扫查装置，能够减少人为因素对检测结果的影响取得重复性较好的检测结果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种管座检测扫查架，包括主架车、曲杆组件和探头固定组架，主架车能够在管座的外壁上移动，曲杆组件的一端与主架车连接，曲杆组件能绕曲杆组件的一端相对于主架车转动，曲杆组件的另一端与探头固定组架连接，探头固定组架能相对于曲杆组件的另一端滑动，探头固定组架的一端设有用于固定探头的探头固定座。
如上所述的管座检测扫查架，其中，主架车设置有采集检测位置数据的编码器，编码器电连接有检测仪器。
如上所述的管座检测扫查架，其中，主架车包括圆弧板结构的主架车身，主架车身连接有磁性车轮，编码器设置于主架车身内，主架车身的外壁面上设置有连接片，主架车身通过连接片与曲杆组件铰接。
如上所述的管座检测扫查架，其中，主架车身的四个角设置有4个磁性车轮，磁性车轮通过固定轴与主架车身连接，固定轴垂直于所述圆弧板，编码器与固定轴连接。
如上所述的管座检测扫查架，其中，连接片与固定轴的轴线平行，连接片上设置有连接通孔，连接片通过连接通孔和上销钉轴与曲杆组件连接。
如上所述的管座检测扫查架，其中，曲杆组件包括曲杆和呈圆筒结构的滑动套座，曲杆的一端与主架车连接，曲杆的另一端与滑动套座连接，探头固定组架滑动套设于滑动套座内。
如上所述的管座检测扫查架，其中，曲杆组件还包括滑动套，滑动套设置于滑动套座内，滑动套相对于滑动套座的周向位置能够调节，滑动套内设置有沿着滑动套座的轴向的定位通孔，探头固定组架滑动插接于定位通孔内。
如上所述的管座检测扫查架，其中，探头固定组架还包括导向轴，导向轴的一端滑动插接于定位通孔内，导向轴的另一端通过旋转支架与探头固定座连接，探头固定座的下端能够与探头固定连接。
如上所述的管座检测扫查架，其中，导向轴的外壁上凹设有导轨，导轨沿着导向轴的轴向设置，定位通孔的内壁上设置有与导轨相匹配的导向块。
如上所述的管座检测扫查架，其中，导向轴外套设有弹簧，弹簧的一端与滑动套座抵接，弹簧的另一端与所述旋转支架抵接。
如上所述的管座检测扫查架，其中，所述旋转支架包括弓形的横向旋转支架和弓形的纵向旋转支架；导向轴的另一端与横向旋转支架的中部固定连接，横向旋转支架的两端与纵向旋转支架的中部边缘铰接，纵向旋转支架的两端与探头固定座的中部边缘铰接，纵向旋转支架相对于横向旋转支架转动的转动轴线垂直于导向轴的轴线，探头固定座相对于纵向旋转支架转动的转动轴线垂直于纵向旋转支架相对于横向旋转支架转动的转动轴线。
如上所述的管座检测扫查架，其中，探头固定座的下端设置有用于安装固定探头的凹槽。
本发明还包括技术方案，一种管座检测扫查装置，所述管座检测扫查装置包括上述的管座检测扫查架，所述管座检测扫查装置还包括探头，探头固定于探头固定座。
如上所述的管座检测扫查装置，其中，探头外固定套设有探头楔块，探头楔块的底面与探头的底面齐平；探头楔块上设置有用于向探头提供耦合剂的进液口。
如上所述的管座检测扫查装置，其中，探头楔块设置有用于与探头配合的容置孔，探头通过螺钉与探头楔块连接固定。
本发明的管座检测扫查架及管座检测扫查装置有益效果是，通过调整管座检测扫查架的部件，使探头能够随着支管的曲面变化而进行升降，使声束能够稳定地指向某一方向；检测过程实现半自动化，减少了人为因素对检测结果的影响，能够取得重复性较好的检测结果；通过编码器记录检测位置，实现了检测结果的可追溯性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1是本发明的管座检测扫查架在管座上的示意图。
图2是本发明的主架车的结构示意图。
图3是本发明的主架车身上编码器与磁性车轮连接的示意图。
图4是本发明的曲杆组件的结构示意图。
图5是本发明的探头固定组架的结构示意图。
图6是本发明的探头楔块的结构示意图。
图7是本发明的探头楔块、探头与所述旋转支架组装的结构示意图。
图8是图7中A-A线的剖视示意图。
附图标记说明：1.主架车，11.主架车身，12.磁性车轮，13.固定轴，14.轴承，15.编码器，16.连接片，160，连接通孔，2.曲杆组件，21.曲杆，211.上销钉轴，212.下销钉轴，22.滑动套，220.定位通孔，221.导向块，23.滑动套座，231.连接座，3.探头固定组架，31.导向轴，311.导轨，312.凸缘，32.弹簧，33.横向旋转支架，34.纵向旋转支架，35.探头固定座，4.探头楔块，41.进液孔，5.探头。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明提出了一种管座检测扫查架，包括主架车1、曲杆组件2和探头固定组架3，主架车1能够在管座的外壁上沿周向移动，曲杆组件2的一端与主架车1连接，曲杆组件2能绕曲杆组件2的一端相对于主架车1转动，曲杆组件2的另一端与探头固定组架3连接，探头固定组架3能相对于曲杆组件2的另一端滑动，探头固定组架3的一端设有用于固定探头5的探头固定座35。
本发明采用了主架车1与探头固定组架3之间能够相互调整的结构，主架车1作为主动件在支管的外壁上自由移动，并带动探头固定组架3在主管上进行移动，由于探头5通过探头固定座35固定于探头固定组架3，因此探头5将随着探头固定组架3在主管上移动并完成管座角焊缝的检测。
另外，主架车1与探头固定组架3之间通过曲杆组件2活动连接，即，通过调整主架车1与曲杆组件2之间夹角的角度以及曲杆组件2与探头固定组架3之间的连接位置，能够调整主架车1与探头固定组架3之间的相对位置，在使用时，根据管座与支管之间的位置关系，调整主架车1、曲杆组件2和探头固定组架3，并将三者之间固定。随着主架车1在支管上移动，探头固定组架3带动探头5在主管上移动，探头5的检测声束能够始终指向某一方向，可以对管座角焊缝进行全面的检测，由此，实现了检测的半自动化，减少了人为因素对检测结果的影响，检测结果的重复性较好。
为了使检测结果具有可追溯性，在主架车1上设置编码器15，使编码器15采集检测位置的数据，并将编码器15与一个检测仪器电连接。所述检测仪器具有数据接收、记录及处理功能，具体为接收并记录编码器15传递的检测位置数据以及探头5传递的所述管座的角焊缝的检测数据，同时将探头5的检测数据与编码器15的位置数据之间形成对应关系，即，使某一位置与该位置的检测数据形成一一对应的关系。也就是说，能够对同一位置进行多次检测，并追溯该位置的检测结果，从而使检测结果具有可追溯性。
在一个具体的实施方式中，如图2及图3所示，主架车1包括由多个圆弧板层叠组合构成的主架车身11，主架车身11连接有磁性车轮12，编码器15设置于主架车身11内，主架车身11的外壁面上设置有连接片16，主架车身11通过连接片16与上销钉轴211与曲杆组件2连接。具体的是，在主架车身11的四个角共设置有4个磁性车轮12，磁性车轮12通过固定轴13与主架车身11连接，固定轴13垂直于所述圆弧板，编码器15与固定轴13连接。其中，连接片16与固定轴13的轴线平行，连接片16上设置有连接通孔160，连接片16通过连接通孔160与曲杆组件2连接。主架车1的构件，例如磁性车轮12、编码器15等均设置于主架车身11上；4个磁性车轮12彼此相互独立，承载着主架车身11，使主架车1能够在所述管座的外壁上自由行走；固定轴13能够将磁性车轮12固定于主架车身11上，并通过轴承14与主架车身11连接，以便于磁性车轮12滚动；编码器15通过一个固定轴13与该固定轴13对应的磁性车轮12连接，随着该磁性车轮12的滚动，记录检测的位置数据，并将该位置数据传输给所述检测仪器，从而使检测数据与位置数据形成对应关系。
如图4所示，曲杆组件2包括曲杆21和呈圆筒结构的滑动套座23，曲杆21的一端设置有上销钉轴211，曲杆21的另一端设置有下销钉轴212；上销钉轴211与连接通孔160连接，曲杆21的一端与主架车1之间能相互旋转地连接；滑动套座23的外壁面上设置有连接座231，连接座231上设置有铰接孔，下销钉轴212和所述铰接孔连接，曲杆21的另一端与滑动套座23之间能相互旋转地连接；滑动套座23内套设有能围绕滑动套座23的轴线进行旋转的滑动套22，滑动套22内设置有沿着滑动套座23的轴向设置的定位通孔220，探头固定组架3滑动插接于定位通孔220内。通过调整曲杆21的一端与主架车1之间的夹角以及曲杆21的另一端与滑动套座23之间的夹角，能够调整探头固定组架3与主架车1之间的夹角；随着管座与支管的曲面的变化，探头固定组架3在定位通孔220内沿着滑动套座23的轴线滑动，固定于探头固定组架3的探头5能够始终贴紧管座底部，使检测声束指向某一方向，实现了检测的半自动化，减少人为因素对检测结果的影响，使检测结果的重复性较好。
如图5所示，探头固定组架3还包括导向轴31，导向轴31的一端滑动插接于定位通孔220内，导向轴31的另一端通过旋转支架与探头固定座35连接，探头固定座35的下端能够与探头5固定连接。在一个优选的实施方式中，导向轴31的外壁上凹设有导轨311，导轨311沿着导向轴31的轴向设置，定位通孔220的内壁上设置有与导轨311相匹配的导向块221。通过导轨311与导向块221，导向轴31的外壁与定位通孔220卡合，导向轴31仅能够在定位通孔220内沿着滑动套座23轴线进行滑动，导向轴31的外壁与定位通孔220的内壁仅产生滑动套座23轴向的摩擦力。
在一个具体的实施方式中，曲杆组件2还包括滑动套22，滑动套22设置于滑动套座23内，滑动套22与滑动套座23可以调节周向相对位置，调节到合适位置后用螺钉锁紧，以保证在检测时滑动套22与滑动套座23不发生相对移动；滑动套22内设置有沿着滑动套座23的轴向的定位通孔220，探头固定组架3滑动插接于定位通孔220内。另外，在导向轴31的顶端还设置有凸缘312，以防止导向轴31在定位通孔220内滑动时，导向轴31的上端自定位通孔220内脱离。
导向轴31外套设有弹簧32，弹簧32的一端与滑动套座23抵接，弹簧32的另一端与所述旋转支架抵接。当导向轴31在定位通孔220内轴向向上滑动时，弹簧32在滑动套座23和所述旋转支架之间压缩，从而能够压迫所述旋转支架并迫使探头5能够贴紧所述管座的底部。
在一个可行的实施方式中，所述旋转支架包括弓形的横向旋转支架33和弓形的纵向旋转支架34；导向轴31的另一端与横向旋转支架33的中部固定连接，横向旋转支架33的两端与纵向旋转支架34的中部边缘铰接，纵向旋转支架34的两端与探头固定座35的中部边缘铰接，横向旋转支架33相对于导向轴31转动的转动轴线垂直于导向轴31的轴线，探头固定座35相对于纵向旋转支架34转动的转动轴线垂直于横向旋转支架33相对于导向轴31转动的转动轴线。在探头固定座35的下端设置有用于安装固定探头5的凹槽。
本发明还提出了一种管座检测扫查装置，包括所述管座检测扫查架，所述管座检测扫查装置还包括探头5，探头5固定于探头固定座35。如图6所示，探头5外固定套设有用于保护探头5的探头楔块4，探头楔块4的底面与探头5的底面齐平；探头楔块4上设置有用于向探头5提供耦合剂的进液口41。探头楔块4设置有用于设置探头5的容置孔。如图7及图8所示，探头5的上部与探头固定座35过盈配合，探头楔块(4)设置有用于与探头(5)配合的容置孔，探头(5)抵接容置孔底面后使用螺钉从侧面锁紧。
下面举例说明本发明的管座检测扫查装置的使用方法。
首先，将固定有探头5的探头楔块4安装至管座检测扫查架，并连接探头5与所述检测仪器、编码器15与所述检测仪器，将耦合剂软管通过接头连接至探头楔块4的进液孔；
然后，将主架车1通过磁性车轮12吸附到所述管座相应的位置，调节曲杆21，使曲杆21与支管成一个合适的角度，然后紧固曲杆21上的上销钉轴211与下销钉轴212；调整滑动套22，使探头5指向预定方向；
最后，通过耦合剂软管供给耦合剂，用手平稳地推动主架车1，带动探头5在所述管座的四周旋转，进行检测。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所应当地涵盖了与本案创新点有关的其他组合及具体应用。
Claims (5)
1.一种管座检测扫查架，其特征在于，所述管座检测扫查架包括主架车(1)、曲杆组件(2)和探头固定组架(3)，主架车(1)能够在管座的外壁上移动，曲杆组件(2)的一端与主架车(1)连接，曲杆组件(2)能绕曲杆组件(2)的一端相对于主架车(1)转动，曲杆组件(2)的另一端与探头固定组架(3)连接，探头固定组架(3)能相对于曲杆组件(2)的另一端滑动，探头固定组架(3)的一端设有用于固定探头(5)的探头固定座(35)；
主架车(1)设置有采集检测位置数据的编码器(15)，编码器(15)电连接有检测仪器；
主架车(1)包括圆弧板结构的主架车身(11)，主架车身(11)连接有磁性车轮(12)，编码器(15)设置于主架车身(11)内，主架车身(11)的外壁面上设置有连接片(16)，主架车身(11)通过连接片(16)与曲杆组件(2)铰接；
主架车身(11)的四个角设置有4个磁性车轮(12)，磁性车轮(12)通过固定轴(13)与主架车身(11)连接，固定轴(13)垂直于所述圆弧板，编码器(15)与固定轴(13)连接；
连接片(16)与固定轴(13)的轴线平行，连接片(16)上设置有连接通孔(160)，连接片(16)通过连接通孔(160)和上销钉轴(211)与曲杆组件(2)连接；
曲杆组件(2)包括曲杆(21)和呈圆筒结构的滑动套座(23)，曲杆(21)的一端与主架车(1)连接，曲杆(21)的另一端与滑动套座(23)连接，探头固定组架(3)滑动套设于滑动套座(23)内；
曲杆组件(2)还包括滑动套(22)，滑动套(22)设置于滑动套座(23)内，滑动套(22)相对于滑动套座(23)的周向位置能够调节，滑动套(22)内设置有沿着滑动套座(23)的轴向的定位通孔(220)，探头固定组架(3)滑动插接于定位通孔(220)内；
探头固定组架(3)还包括导向轴(31)，导向轴(31)的一端滑动插接于定位通孔(220)内，导向轴(31)的另一端通过旋转支架与探头固定座(35)连接，探头固定座(35)的下端能够与探头(5)固定连接；
导向轴(31)的外壁上凹设有导轨(311)，导轨(311)沿着导向轴(31)的轴向设置，定位通孔(220)的内壁上设置有与导轨(311)相匹配的导向块(221)；
导向轴(31)外套设有弹簧(32)，弹簧(32)的一端与滑动套座(23)抵接，弹簧(32)的另一端与所述旋转支架抵接；
所述旋转支架包括弓形的横向旋转支架(33)和弓形的纵向旋转支架(34)；导向轴(31)的另一端与横向旋转支架(33)的中部固定连接，横向旋转支架(33)的两端与纵向旋转支架(34)的中部边缘铰接，纵向旋转支架(34)的两端与探头固定座(35)的中部边缘铰接，纵向旋转支架(34)相对于横向旋转支架(33)转动的转动轴线垂直于导向轴(31)的轴线，探头固定座(35)相对于纵向旋转支架(34)转动的转动轴线垂直于纵向旋转支架(34)相对于横向旋转支架(33)转动的转动轴线。
2.根据权利要求1所述的管座检测扫查架，其特征在于，探头固定座(35)的下端设置有用于安装固定探头(5)的凹槽。
3.一种管座检测扫查装置，其特征在于，所述管座检测扫查装置包括权利要求1至2中任意一项权利要求所述的管座检测扫查架，所述管座检测扫查装置还包括探头(5)，探头(5)固定于探头固定座(35)。
4.根据权利要求3所述的管座检测扫查装置，其特征在于，探头(5)外固定套设有探头楔块(4)，探头楔块(4)的底面与探头(5)的底面齐平；探头楔块(4)上设置有用于向探头(5)提供耦合剂的进液口(41)。
5.根据权利要求4所述的管座检测扫查装置，其特征在于，探头楔块(4)设置有用于与探头(5)配合的容置孔，探头(5)通过螺钉与探头楔块(4)连接固定。
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