CN107064308A - 相控阵检测伺服步进自动扫查装置 - Google Patents

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郭相吉
顾显方
鞠焕强
王锡民
张勇
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Abstract

本发明公开了相控阵检测伺服步进自动扫查装置，其结构包括探头、微型编码器和扫查架，所述扫查架是由驱动装置、链条组块和锁扣构成，驱动装置的两端分别设有链条组块，所述链条组块是由多个链条插接构成，每个链条的两端分别设有转轮，链条组块的自由端设有锁扣；所述驱动装置包括机壳、驱动电机、齿轮组件、主动轮和柔性支架，驱动电机通过齿轮组件与主动轮连接后固定于机壳内，主动轮与柔性支架之间设有弹簧装置。本发明的扫查装置实现了扫查速度均匀、采集数据完整，不受人为因素，操作简单，使用方便，成本低，解决了人为扫查检测速度慢，扫查操作受环境及人为因素影响大的问题，避免检测数据丢失，实现检测自动化。

Description

相控阵检测伺服步进自动扫查装置
技术领域
本发明涉及一种扫查装置，具体地说是相控阵检测伺服步进自动扫查装置。
背景技术
相控阵超声作为一种国际上先进的检测技术在国内检测行业正在逐步推广，目前在电站锅炉受热面小径管焊接接头检测中已经开始应用。现有技术应用中均采用手动旋转扫查进行焊口检测。操作过程受现场工况影响旋转速度并非均匀，极易因转动过快而造成数据部分丢失造成漏检，若丢失数据部分恰好在缺陷长度方向的两端，便会造成缺陷放大。标准规定数据丢失量一般不得超过整个扫查长度的5％，且不允许相邻数据连续丢失，反之则检测结果无效。对无效数据，应重新进行扫查。频繁复测不利于检测工作效率和现场施工进度，将造成焊口检测滞后等问题。该方法在锅炉管排焊口密集处操作，受现场工况及人为因素影响，极易造成扫查速度不均匀，部分位置速度过快、数据丢失过多，重复复检不利于检测工作效率和现场施工进度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种相控阵检测伺服步进自动扫查装置，该装置采用调速电机驱动探头行走，实现速度可调、转动均匀，完全解决了因扫查速度不均匀而造成的数据丢失问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：相控阵检测伺服步进自动扫查装置，其结构包括探头、微型编码器和扫查架，所述扫查架是由驱动装置、链条组块和锁扣构成，驱动装置的两端分别设有链条组块，所述链条组块是由多个链条插接构成，每个链条的两端分别设有转轮，链条组块的自由端设有锁扣；所述驱动装置包括机壳、驱动电机、齿轮组件、主动轮和柔性支架，驱动电机通过齿轮组件与主动轮连接后固定于机壳内，柔性支架的侧面设有距离传感器，主动轮与柔性支架之间设有控制主动轮与工件接触的弹簧装置，所述驱动装置通过遥控装置控制。
进一步，所述探头设置在探头支架上，微型编码器固定于编码器支架上。
进一步，链条的一侧面设有滑动插接凹槽，所述滑动插接凹槽的中部设有一圆球，链条对应滑动插接凹槽的另一侧设有滑动插接凸块，所述滑动插接凸块的中部设有一圆孔，滑动插接凹槽上的圆球与滑动插接凸块上的圆孔卡接。
进一步，驱动装置的两端分别通过滑动插接与链条组块连接。
进一步，驱动电机与处理器总成中的电机控制模块相连。
进一步，所述锁扣为粘贴带。
本发明的有益效果是：
1、该扫查装置通过在扫查架上加装动力直流电机，电机匀速转动，且可正反双向旋转，解决了人为扫查检测速度慢，扫查操作受环境及人为因素影响大的问题，避免检测数据丢失，实现检测自动化。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为驱动装置结构示意图；
图3为链条的主视图；
图4为图3的后视图。
图中：
1探头；2编码器支架；3微型编码器；4扫查架；5驱动装置；6主动轮；7链条组块；8锁扣；9探头支架；10编码器线；11转轮；12电源；13处理器总成；14弹簧装置；15距离传感器；16柔性支架；17滑动插接凸块、18滑动插接凹槽。
具体实施方式
参照说明书附图对本发明的相控阵检测伺服步进自动扫查装置作以下详细说明。
如图1、图2所示，本发明的相控阵检测伺服步进自动扫查装置，其结构包括探头1、微型编码器3和扫查架4，所述扫查架4是由驱动装置5、链条组块7和锁扣8构成，驱动装置5的两端分别设有链条组块7，所述链条组块是由多个链条插接构成，每个链条的两端分别设有转轮11，链条组块7的自由端设有锁扣8；所述驱动装置5包括机壳、驱动电机、齿轮组件、主动轮6和柔性支架16，驱动电机通过齿轮组件与主动轮连接后固定于机壳内，柔性支架16的侧面设有距离传感器15，主动轮与柔性支架之间设有控制主动轮与工件接触的弹簧装置14，所述驱动装置通过遥控装置控制。驱动装置内设电源12，遥控装置内编写相应设计程序，能够控制电机转速及旋转方向，设定行走距离；锁扣为粘贴带设计，检测不同规格管径焊口，粘合力近似相同；扫查架设计小巧、灵活、可拆卸，最大厚度不超过12mm，使其可以顺利通过狭小部位，特别适用小径管焊缝的扫查。
所述探头1设置在探头支架9上，微型编码器固定于编码器支架2上。微型编码器通过编码器线10与相控阵主机连接。
链条的一侧面设有滑动插接凹槽18，所述滑动插接凹槽的中部设有一圆球，链条对应滑动插接凹槽的另一侧设有滑动插接凸块17，所述滑动插接凸块的中部设有一圆孔，滑动插接凹槽上的圆球与滑动插接凸块上的圆孔卡接。圆球起到限位的作用，防止连接的链条分离，增强连接的牢固性。
驱动装置的两端分别通过滑动插接与链条组块连接。
驱动电机与处理器总成13中的电机控制模块相连，以实现扫查装置的运动控制。
根据管径规格选择合适楔块组装探头；选择合适扫查架链条组块进行连接，根据检测工艺，调节相控阵仪器聚焦法则；调节完成后将探头按照聚焦法则保持与焊缝距离，将扫查架缠绕在被测管外壁，通过锁扣将扫查架临时固定在小径管上，确保探头至焊缝距离准确；通过外部遥控装置选择步进转速，及行走距离，设定模式并启动后，无线信号发射/接收模块发射驱动信号，由处理器总成中的电机控制模块控制驱动组件中的驱动电机；距离传感器用于实时监测在被检构件表面步进距离，当扫查装置到达预定位置，该距离传感器发生突变且超过预设阈值时，处理器总成中的传感器数据采集/处理模块接收到距离突变信号，并将停止信号传输至电机控制模块，电机停止运转；运行过程中电机驱动4个主动轮旋转，主动轮旋转带动相控阵探头、编码器、扫查架围绕被检工件转动，探头可以沿受检区域方向进行自动扫查，达到匀速检测小径管管道焊缝的目的。
本发明的扫查装置实现了扫查速度均匀、采集数据完整，不受人为因素，操作简单，使用方便，成本低，解决了人为扫查检测速度慢，扫查操作受环境及人为因素影响大的问题，避免检测数据丢失，实现检测自动化。
以上所述，只是用图解说明本发明的一些原理，本说明书并非是要将本发明局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。
除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。

Claims (6)

1.相控阵检测伺服步进自动扫查装置，其特征是，包括探头、微型编码器和扫查架，所述扫查架是由驱动装置、链条组块和锁扣构成，驱动装置的两端分别设有链条组块，所述链条组块是由多个链条插接构成，每个链条的两端分别设有转轮，链条组块的自由端设有锁扣；所述驱动装置包括机壳、驱动电机、齿轮组件、主动轮和柔性支架，驱动电机通过齿轮组件与主动轮连接后固定于机壳内，柔性支架的侧面设有距离传感器，主动轮与柔性支架之间设有控制主动轮与工件接触的弹簧装置，所述驱动装置通过遥控装置控制。
2.根据权利要求1所述的相控阵检测伺服步进自动扫查装置，其特征是，所述探头设置在探头支架上，微型编码器固定于编码器支架上。
3.根据权利要求1所述的相控阵检测伺服步进自动扫查装置，其特征是，链条的一侧面设有滑动插接凹槽，所述滑动插接凹槽的中部设有一圆球，链条对应滑动插接凹槽的另一侧设有滑动插接凸块，所述滑动插接凸块的中部设有一圆孔，滑动插接凹槽上的圆球与滑动插接凸块上的圆孔卡接。
4.根据权利要求1所述的相控阵检测伺服步进自动扫查装置，其特征是，驱动装置的两端分别通过滑动插接与链条组块连接。
5.根据权利要求1所述的相控阵检测伺服步进自动扫查装置，其特征是，驱动电机与处理器总成中的电机控制模块相连。
6.根据权利要求1所述的相控阵检测伺服步进自动扫查装置，其特征是，所述锁扣为粘贴带。
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