CN108225227A - 一种承压设备的超声测厚装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种承压设备的超声测厚装置，其包括测厚仪、可伸缩支撑杆和手柄；所述测厚仪包括有显示屏、超声波检测探头和探头连接线；所述可伸缩支撑杆的一端与所述手柄连接，另一端设置有探头夹持装置，所述探头夹持装置用于夹持所述超声波检测探头，所述手柄内部具有耦合剂容纳腔，所述可伸缩支撑杆内设置有螺旋形耦合剂输送软管，所述螺旋形耦合剂输送软管一端与所述耦合剂容纳腔连通，另一端与喷嘴连通，所述耦合剂容纳腔内还设置有活塞，所述活塞连接有推拉杆。本发明结构合理，使用灵活，携带方便，不仅解决了压力容器、压力管道在窄小受限空间的厚度测量的问题，还可以保护检验人员对高温或低温承压设备的在线检验时的人身安全。

Description

一种承压设备的超声测厚装置

技术领域

本发明涉及测量设备技术领域，具体为一种承压设备的超声测厚装置。

背景技术

根据特种设备的安全技术规范的《固定式压力容器安全技术监察规程》和《压力管道定期检验规则》的要求，压力容器、压力管道的定期检验、监督检验和在线检验要做厚度测量的无损检测。在不同生产工艺、不同盛装介质的用户需求下，压力容器的类别及其繁多，形状千变万化，一般地在检验过程中壁厚测定位置的选择在液位经常波动的部位、物料进出口、流动转向、界面突变等易受腐蚀、冲蚀的部位，往往在测量厚度过程中会遇到某些检测部位空间受限，手持检测探头无法测量，在窄小受限空间的检测提出了要求。另外，在未停机的在线检验中压力容器工作过程中产生壁面高温或低温，直接手持检测探头靠近、接触高温或低温的检测壁面可能会对检验检测人员带来身体伤害的可能，进一步地对恶劣的检验环境中的壁厚测定提出了要求。同样地，压力管道的壁厚测定需要覆盖弯头、一通、异径管一类不同管件，并且按照一定的抽查比列，通常会遇到与压力容器壁厚测定相似的空间受限、检验环境恶劣等问题的困扰，一样地对超声测厚装置改进提出了要求。

现有的超声测厚装置，在窄小受限空间测定方面存在一些问题。对于采用直接手持检测探头测厚，在窄小位置无法容纳手持探头的空间，无法伸缩达到需要检测的位置。同样，目前一些超声测厚是在未停机下的设备壁面高温或者低温中进行，现有的超声测厚装置在检测中无法与未停机设备保持一定的安全距离，不可避免地手持检测探头接触靠近壁面易导致检测人员烫伤或冻伤。

另外，目前的超声测厚装置通常与耦合剂分离携带，在繁忙的检验检测中易遗漏耦合剂的携带，且耦合剂盛装瓶通常无喷嘴，需挤压至干净的器皿供检测探头的沾些许耦合，现有操作既繁琐不便，也难以保证检测探头与检测壁面耦合能否满足《承压设备无损检测》的耦合要求。有鉴于此，很有必要对上述现有超声测厚装置作出改进。

发明内容

本发明的任务目的是为了解决现有超声测厚装置在受限空间和在线检验使用过程中的不足，提供一种结构简单、安全便携、控制方便的一种承压设备超声测厚装置。具体技术方案如下。

一种承压设备的超声测厚装置，包括测厚仪、可伸缩支撑杆和手柄；所述测厚仪包括有显示屏、超声波检测探头和连接显示屏、超声波检测探头的探头连接线；所述可伸缩支撑杆由不同管径的多节不锈钢管内嵌连接而成，所述可伸缩支撑杆的一端与所述手柄连接，另一端设置有探头夹持装置，所述探头夹持装置用于夹持所述超声波检测探头，所述手柄内部具有耦合剂容纳腔，与所述探头夹持装置相连的所述可伸缩支撑杆的该不锈钢管上设置有喷嘴，所述喷嘴为圆锥体金属喷嘴，所述可伸缩支撑杆内设置有螺旋形耦合剂输送软管，所述螺旋形耦合剂输送软管一端与所述耦合剂容纳腔连通，另一端与所述喷嘴连通，所述耦合剂容纳腔内还设置有活塞，所述活塞连接有推拉杆；所述探头夹持装置包括固定弧形凹槽部件和活动弧形凹槽部件，所述固定弧形凹槽部件和活动弧形凹槽部件形成用于容纳所述超声波检测探头的空腔，所述固定弧形凹槽部件和活动弧形凹槽部件通过铰接轴相连，所述固定弧形凹槽部件固定设置在所述可伸缩支撑杆上，所述活动弧形凹槽部件还具有操作把手，所述铰接轴上套设有扭簧，所述扭簧的一端抵接于所述固定弧形凹槽部件，另一端抵接于所述操作把手，所述扭簧具有使得固定弧形凹槽部件和活动弧形凹槽部件闭合的势能；所述可伸缩支撑杆上还设置有限位装置，所述限位装置设置于可伸缩支撑杆上与U形凹槽相对的侧壁处，其包括设置于内侧不锈钢管的卡持部和设置于外侧的不锈钢管的卡孔，所述卡持部包括半球形凸起、弹簧和卡槽，所述弹簧设置于卡槽中，弹簧一端与卡槽底部接触，另一端连接所述半球形凸起，当内侧不锈钢管的半球形凸起在弹簧的作用下弹入外侧不锈钢管的卡孔中时，内侧不锈钢管和外侧不锈钢管的相对位置处于锁定状态，当所述半球形凸起被压入所述卡槽中时，内侧不锈钢管和外侧不锈钢管的相对位置可以自由改变。

进一步地，所述固定弧形凹槽部件和活动弧形凹槽部件的内表面均设置有橡胶层；优选地，所述橡胶层的厚度为1-2mm。

进一步地，所述可伸缩支撑杆外侧壁上设置有连接线引导机构，所述连接线引导机构具有供探头连接线穿过的引导孔。

进一步地，所述可伸缩支撑杆的每一节不锈钢管均具有U形凹槽，所述U形凹槽沿着所述可伸缩支撑杆的轴线延伸。

本发明具有如下积极效果：

对现有的超声测厚装置改进后，结构外形合理，使用灵活，携带方便。可伸缩支撑杆可自由调节长度来控制检测探头达到预定的位置，不仅可以解决压力容器、压力管道在窄小受限空间的内外壁面的厚度测量的问题，还可以保护检验人员对高温或低温的压力容器、压力管道的在线检验的厚度测量时的人身安全。检测探头的夹持装置的夹持内径可根据需要进行变化，可根据不同的检验需求更换检测探头。改进后的超声测厚装置设有耦合剂喷淋装置，能够更直接有针对性地对检测壁面处喷涂耦合剂，检测探头为便携式的安装，能够使得检测探头更好地与壁面耦合，同时提高了检验效率。

附图说明

图1是本发明超声测厚装置的总体结构示意图；

图2是本发明的可伸缩支撑杆结构的示意图；

图3为本发明的夹持装置结构的示意图；

图4为本发明的限位装置结构的示意图；

图5为本发明的U型凹槽结构的示意图。

图中： 1-显示屏、2-探头连接线、3-超声波检测探头、4-探头夹持装置、401-活动弧形凹槽部件、402-固定弧形凹槽部件、403-操作把手、404-铰接轴、405-扭簧、406-橡胶层、5-限位装置、501-半球形凸起 、502-弹簧 、503-卡孔、504-卡槽、6-可伸缩支撑杆、601-第一伸缩杆、602-第二伸缩杆、603-第三伸缩杆、604-U型凹槽、605-导孔支架、610-穿孔、7-手柄、 8-耦合剂容纳腔、9-耦合剂、10-螺旋形耦合剂输送软管、11-喷嘴、703-活塞、702-推拉杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1、2、5所示，一种承压设备的超声测厚装置，包括测厚仪、可伸缩支撑杆6和手柄7；所述测厚仪设置有显示屏1、探头连接线2以及超声波检测探头3，所述测厚仪为现有常规的测厚仪；所述可伸缩支撑杆6由小到大不同管径的多节不锈钢管内嵌式连接而成，包括有依次设置的第一伸缩杆601、第二伸缩杆602、第三伸缩杆603，第一伸缩杆601连接手柄7，第三伸缩杆603设置有探头夹持装置4，在可伸缩支撑杆6的第一伸缩杆601和第三伸缩杆603的侧部设置有引导探头连接线2的导孔支架605，导孔支架605具有引导孔，探头连接线2穿设在该引导孔中，导孔支架605能够防止探头连接线2打结、相互缠绕；所述可伸缩支撑杆6内设置有螺旋形耦合剂输送软管10，螺旋形耦合剂输送软管10的出口端设置有圆锥体金属喷嘴11；第三伸缩杆603上端侧壁处开有穿孔610，圆锥体金属喷嘴的一端通过所述穿孔610与螺旋形耦合剂输送软管10的出口端连接，所述手柄7内设置有耦合剂容纳腔8，螺旋形耦合剂输送软管10的入口端与耦合剂容纳腔8连通，耦合剂容纳腔8内设置有活塞703，活塞连接有推拉杆702，推拉杆702的至少一部分处于手柄7的外侧。需要说明的是，虽然图中示出三节伸缩杆，但是可伸缩支撑杆6可以由两节或两节以上的伸缩杆组成；手柄7上还设置有用于向耦合剂容纳腔8灌注耦合剂9的注入孔，注入孔在注入耦合剂9后可关闭。其中，承压设备可以是压力容器、压力管道等，本发明的超声测厚装置用于对其壁厚进行检测。

螺旋形耦合剂输送软管10与可伸缩支撑杆6可同步伸缩；所述可伸缩支撑杆6的每一节伸缩杆均设置有U型凹槽604，U型凹槽604沿着可伸缩支撑杆6的轴线方向延伸，U型凹槽604能够防止不同节不锈钢管相互旋转；螺旋形耦合剂输送软管10沿着可伸缩支撑杆6的轴线方向呈螺旋状布置，所述耦合剂盛装容器8为密闭单腔圆柱型容器，其内部盛装超声波检测探头耦合剂9。

如图3、5所示，探头夹持装置4包括活动弧形凹槽部件401、固定弧形凹槽部件402、操作把手403、铰接轴404和扭簧405，活动弧形凹槽部件401、固定弧形凹槽部件402通过铰接轴404转动连接，固定弧形凹槽部件402与操作把手403一体成型，初始状态时活动弧形凹槽部件401、固定弧形凹槽部件402前端的凸出部相互接触，形成圆形空腔，所述空腔用于容纳并固定所述超声波检测探头，所述固定弧形凹槽部件402与所述第一伸缩杆601固定连接，活动弧形凹槽部件401、固定弧形凹槽部件402的内壁面均设置有橡胶层406，橡胶层厚度为1.0mm，当所述操作把手403受力向下绕所述铰接轴404摆动时，能带动活动弧形凹槽部件401向上绕所述铰接轴404摆动，松开所述操作把手403时，在所述扭簧405的作用活动弧形凹槽部件401回复到所述初始状态。

如图4所示，可伸缩支撑杆6还设置有限位装置5，限位装置5设置于可伸缩支撑杆6上与U形凹槽604相对的侧壁处，其包括设置于所述第二伸缩杆602和第三伸缩杆603下部的卡持部以及设置于第一伸缩杆601和第二伸缩杆602上部的卡孔503，所述卡持部包括半球形凸起501、弹簧502和卡槽504，所述半球形凸起与卡孔对应，所述弹簧设置于卡槽中，弹簧一端与卡槽底部接触，另一端连接所述半球形凸起，当可伸缩支撑杆伸长至最大长度时，第三伸缩杆上的半球形凸起在弹簧的作用下弹入第二伸缩杆的卡孔中，第二伸缩杆上的半球形凸起在弹簧的作用下弹入第一伸缩杆的卡孔中，所述半球形凸起可压入所述卡槽中以收缩所述可伸缩支撑杆。

本发明的实施方式是：首先调整测厚仪处于开机，针对不同的承压设备选择对应的超声波检测探头3，在显示屏1调整好检测声速并校准，然后按压操作把手403，使活动弧形凹槽部件401打开，将超声波检测探头3放置于探头夹持装置4的圆形空腔的中央，松开操作把手403，探头夹持装置4夹紧超声波检测探头3，完成固定超声波检测探头3工作，再将探头连接线2通过导孔支架605导向，实现测厚仪处于检测状态；其次填装耦合剂9到手柄7内的耦合剂容纳腔8里面，使加装的剂量达到推动推拉杆702可观察到在喷嘴11处的耦合剂9处于正常喷淋状态；手持手柄7，调整可伸缩支撑杆6的长度，使喷嘴11达到设备需要检测的部位，按压推拉杆702使喷嘴11喷淋适量的耦合剂9至壁厚测定点，稍微移动手柄使检测探头与检测壁面耦合，读取测厚仪显示屏1的读数，实现一次承压设备的窄小受限空间的超声波测厚。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种承压设备的超声测厚装置，其特征在于：包括测厚仪、可伸缩支撑杆和手柄；所述测厚仪包括有显示屏、超声波检测探头和连接显示屏、超声波检测探头的探头连接线；所述可伸缩支撑杆由不同管径的多节不锈钢管内嵌连接而成，所述可伸缩支撑杆的一端与所述手柄连接，另一端设置有探头夹持装置，所述探头夹持装置用于夹持所述超声波检测探头，所述手柄内部具有耦合剂容纳腔，与所述探头夹持装置相连的所述可伸缩支撑杆的该不锈钢管上设置有喷嘴，所述喷嘴为圆锥体金属喷嘴，所述可伸缩支撑杆内设置有螺旋形耦合剂输送软管，所述螺旋形耦合剂输送软管一端与所述耦合剂容纳腔连通，另一端与所述喷嘴连通，所述耦合剂容纳腔内还设置有活塞，所述活塞连接有推拉杆；所述探头夹持装置包括固定弧形凹槽部件和活动弧形凹槽部件，所述固定弧形凹槽部件和活动弧形凹槽部件形成用于容纳所述超声波检测探头的空腔，所述固定弧形凹槽部件和活动弧形凹槽部件通过铰接轴相连，所述固定弧形凹槽部件固定设置在所述可伸缩支撑杆上，所述活动弧形凹槽部件还具有操作把手，所述铰接轴上套设有扭簧，所述扭簧的一端抵接于所述固定弧形凹槽部件，另一端抵接于所述操作把手，所述扭簧具有使得固定弧形凹槽部件和活动弧形凹槽部件闭合的势能；所述可伸缩支撑杆的每一节不锈钢管均具有U形凹槽，所述U形凹槽沿着所述可伸缩支撑杆的轴线延伸；所述可伸缩支撑杆上还设置有限位装置，所述限位装置设置于可伸缩支撑杆上与U形凹槽相对的侧壁处，其包括设置于内侧不锈钢管的卡持部和设置于外侧的不锈钢管的卡孔，所述卡持部包括半球形凸起、弹簧和卡槽，所述弹簧设置于卡槽中，弹簧一端与卡槽底部接触，另一端连接所述半球形凸起，当内侧不锈钢管的半球形凸起在弹簧的作用下弹入外侧不锈钢管的卡孔中时，内侧不锈钢管和外侧不锈钢管的相对位置处于锁定状态，当所述半球形凸起被压入所述卡槽中时，内侧不锈钢管和外侧不锈钢管的相对位置可以自由改变。

2.根据权利要求1所述的承压设备的超声测厚装置，其特征在于，所述固定弧形凹槽部件和活动弧形凹槽部件的内表面均设置有橡胶层。

3.根据权利要求2所述的承压设备的超声测厚装置，其特征在于，所述橡胶层的厚度为1-2mm。

4.根据权利要求1所述的承压设备的超声测厚装置，其特征在于，所述可伸缩支撑杆外侧壁上设置有连接线引导机构，所述连接线引导机构具有供探头连接线穿过的引导孔。