CN108254432B - 一种变径钢管漏磁检测探头 - Google Patents

Abstract

本发明适用于无损检测技术领域，提供一种新型变径钢管漏磁检测探头，所述探头由多节左右转轴连接的探测子单元组装而成，每节探测子单元的前后两端均安装有行走检测部件，相邻的探测子单元之间通过上部分的连接器、弧形板以及下部分的固定件连接，保证了整体结构的稳定性。另外，相邻的两个连接器中，其中一个连接器与弧形板通孔铰接，另一个连接器设置紧固螺丝，并且所述紧固螺丝位于所述弧形槽内，在各节探测子单元和钢管外表面基本吻合的情况下，紧固拧紧所述紧固螺丝，可以使探头整体在检测过程中，保持检测外径等不变。而且在不同管径的情况下，多个检测子单元的圆心偏差很小，保证了检测结果的准确性。另外，探测子单元下部分通过固定件直接转轴连接，减小了探头变径时磁桥之间的漏检区域。

Description

一种变径钢管漏磁检测探头

技术领域

本发明属于无损检测技术领域，尤其涉及一种新型变径钢管漏磁检测探头。

背景技术

大型设施安全运行是社会广泛关注的一个问题。电力、石油、化工、市政等行业，都会大量使用钢管。对于这些基础设施，定期进行钢管检测和评估，是保障其安全的必要措施。

经过多年的实际使用和多项检测技术的相互验证，漏磁检测技术被广泛接受。国家颁发的《NB/T 47013.1-2015承压设备无损检测》标准，明确的列出了漏磁检测方式。漏磁检测作为一种快速的无损检测方式，具有其独特的优点。检测速度快，是一个受用户欢迎的主要优点。在扫描宽度可以定制的情况下，扫描速度一般可以达到0.5m/s；便于大量管道的普检，这是个非常吸引用户的优点；同时，漏磁检测可以容许防腐层的存在，不需要去除防腐层，也是一个独特优点。

现有技术中存在一些变径管道外壁漏磁检测仪，利用探头的变径功能，能适应多种不同外径管道的检测。但是目前的变径管道外壁漏磁检测仪结构稳定性差，而且变径检测时，多个子单元不同圆心，而且对不同外径管道，漏检宽度较大。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种新型变径钢管漏磁检测探头，旨在解决现有变径管道外壁漏磁检测仪结构稳定性差、子单元不同圆心、漏检宽度较大的技术问题。

本发明采用如下技术方案：

所述新型变径钢管漏磁检测探头，由多节左右转轴连接的探测子单元组装而成，每节探测子单元的前后两端均安装有行走检测部件，所述探测子单元的前后端面上，上部分固定有连接器，下部分设置有固定件，最外侧的探测子单元的连接器向外延伸，且连接件延伸的末端之间还设置有把手，相邻探测子单元的下部分固定件之间转轴连接，相邻探测子单元的上部分连接器之间通过弧形板连接，所述弧形板一端开有通孔，另一端开有弧形槽，相邻的两个连接器中，一个连接器与所述通孔铰接，另一个连接器设置限位块，并且所述限位块位于所述弧形槽内。

进一步的，相邻的两节探测子单元顶部之间还设有用于辅助探测子单元张开和固定的螺栓结构，所述螺丝结构包括螺杆，所述螺杆的一端与其中一个探测子单元顶部铰接，另一个探测子单元顶部设置有L型钣金，所述螺杆的另一端穿过所述L型钣金并拧有一对螺母，且所述L型钣金位于所述一对螺母之间。

进一步的，所述探测子单元包括磁桥，所述磁桥下方两侧为永磁体，所述永磁铁的下方为磁极，所述永磁铁之间为不锈钢开口结构，所述不锈钢开口结构与所述磁桥下方固定，所述不锈钢开口结构中间安装有传感器模块。

进一步的，所述传感器模块顶部设置有高度调节螺栓，所述高度调节螺栓穿过不锈钢开口结构、磁桥后，与磁桥上表面设置的提离值调节螺母连接。

进一步的，最外侧的一个探测子单元的外侧还安装有信号盒，所述传感器模块和不锈钢开口结构上均开有小孔，所述传感器模块内引出的导线穿过所述传感器模块和不锈钢开口结构上的小孔连接至信号盒。

进一步的，所述磁极下表面为弧形。

进一步的，所述行走检测部件包括支架以及与所述支架固定的工字件，所述工字件中央设置有滚轮，所述滚轮与所述工字件之间设置有两圈轴承，所述工字件的一端面还设置有下沉孔，所述下沉孔内安装有编码器，所述滚轮中间有两个开槽，所述编码器的输出轴固定有E型金属结构，所述E型金属结构有三个突出部，其中编码器的输出轴与中间的突出部固定，两端的突出部分别对应活动耦合至滚轮中间的开槽中。

本发明的有益效果是：本发明中，探测子单元的前后端面上，上部分固定有连接器，下部分设置有固定件，固定件之间直接转轴连接，相邻探测子单元的连接器之间通过弧形板连接，保证了整体结构的稳定性；而且在不同管径的情况下，多个检测子单元的圆心偏差很小，保证了检测结果的准确性。另外，探测子单元下部分通过固定件直接转轴连接，减小了探头变径时磁桥之间的漏检区域。

附图说明

图1是新型变径钢管漏磁检测探头的立体图；

图2是新型变径钢管漏磁检测探头前后端面示意图；

图3是探测子单元的侧视图；

图4是行走检测部件的结构图；

图5是行走检测部件的结构图的剖面图。

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说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1、2所示，本发明实施例提供的新型变径钢管漏磁检测探头，由多节左右转轴连接的探测子单元1组装而成，每节探测子单元1的前后两端均安装有行走检测部件2，所述探测子单元1的前后端面上，上部分固定有连接器11，下部分设置有固定件12，最外侧的探测子单元的连接器11向外延伸，且连接件延伸的末端之间还设置有把手13，相邻探测子单元的固定件12之间转轴连接，相邻探测子单元的连接器11之间通过弧形板14连接，所述弧形板14一端开有通孔15，另一端开有弧形槽16，相邻的两个连接器中，一个连接器与所述通孔15铰接，另一个连接器设置限位块(图中未示出)，并且所述限位块位于所述弧形槽16内。

本实施例不限定探测子单元的具体数量，至少两节。图示中，探头有三节探测子单元，共需要安装6个行走检测部件。本结构中，相邻的探测子单元之间通过上部分的连接器、弧形板以及下部分的固定件连接，保证了整体结构的稳定性。本实施例中，所述弧形板上有通孔和弧形槽，参考图2，相邻的两个连接器中，其中一个连接器与弧形板通孔铰接，另一个连接器设置限位块，并且所述限位块位于所述弧形槽内。图中未示出限位块，通过所述弧形槽和限位块配合，达到限制探测子单上部分运动轨迹的作用。具体实现时，所述限位块为紧固螺丝，在各节探测子单元和钢管外表面基本吻合的情况下，紧固拧紧所述紧固螺丝，可以使探头整体在检测过程中，保持检测外径等不变。

而且如图2所示，探测子单元下部分之间直接通过固定件铰接，减小了探头变径时探测子单元之间的漏检区域。所述固定件的铰接结构，能够使多节探测子单元在对不同管径的情况下，其多个子单元的圆心偏差最小。

为了进一步保证探头整体在检测过程中，弧度稳定，作为一种优选结构，在相邻的两节探测子单元顶部之间还设有用于辅助探测子单元张开和固定的螺栓结构3，所述螺丝结构3包括螺杆31，所述螺杆31的一端与其中一个探测子单元顶部铰接，另一个探测子单元顶部设置有L型钣金32，所述螺杆31的另一端穿过所述L型钣金32并拧有一对螺母33，且所述L型钣金32位于所述一对螺母33之间。在检测子单元适应待测钢管表面后，调节和紧固螺杆上面的一对螺母，使多节检测子单元相对固定，保证检测过程中弧度稳定性。

作为所述探测子单元的一种具体结构，结合图3所示，图3中为显示清楚，用于保护和固定作用的钣金片隐藏不见。所述探测子单元1包括磁桥101，所述磁桥101下方两侧为永磁体102，所述永磁铁102的下方为磁极103，为适应钢管的弧度，同时也为了激励磁场的均匀性，磁极103沿钢管表面，设计成一个弧形。所述永磁铁102之间为不锈钢开口结构104，永磁铁102外侧安装行走检测部件2。所述不锈钢开口结构104与所述磁桥101下方固定，所述不锈钢开口结构104中间安装有传感器模块105。所述不锈钢开口结构的作用是，固定好磁桥下方两端的永磁铁，同时给传感器模块提供一个导轨功能，起到保护传感器模块的作用。这种结构有利于方便快捷地拆卸和更换传感器模块。本探头磁性部分采用工业纯铁或者其他导磁材料制作，永磁铁采用钕铁硼永磁铁，非磁性部分，采用不锈钢或者铜等制作。

同时，在所述传感器模块105顶部设置有高度调节螺栓(图中未示出)，所述高度调节螺栓穿过不锈钢开口结构、磁桥后，与磁桥上表面设置的提离值调节螺母106连接。图示中，传感器模块上面固定的高度调节螺栓有两个，这两个高度调节螺栓，通过不锈钢开口结构、磁桥，与磁桥上表面的提离值调节螺母连接，每节磁桥采用两个高度调节螺栓和两个提离值调节螺母的目的是稳定调节传感器模块的提离值。

如图1、2所示，最外侧的一个探测子单元的外侧还安装有信号盒4，所述传感器模块和不锈钢开口结构上均开有小孔，所述传感器模块内引出的导线穿过所述传感器模块和不锈钢开口结构上的小孔连接至信号盒4。所述信号盒为不锈钢材质，这个信号盒的作用是进行数据传输。在探头和主机之间采用有线传输的情况下，这个信号盒可以实现检测信号的放大、滤波等预处理。在探头和主机之间采用无线传输的情况下，这个信号盒可以放置电池和无线传输模块，实现探头和主机之间的数据命令传输。

传感器模块的功能是检测钢管的漏磁，传感器模块安装在不锈钢开口结构的中间，由屏蔽罩和PCB板(未显示)和磁敏元件(未显示)等结构组成。传感器模块中间，留有一个小孔，导线可以通过小孔，以及不锈钢开口结构上的小孔连接到信号盒。

作为所述行走检测部件2的一种具体结构，结合图4、5所示，所述行走检测部件2包括支架21以及与所述支架固定的工字件22，所述工字件中央设置有滚轮23。支架采用一次成型的方式制作，用整块材料，采用线切割和加工中心的方式制作，最大程度上减少焊接或者拼接形成的误差，保证多个滚轮之间中心高和同心度的配合。所述滚轮23与所述工字件22之间设置有两圈轴承24，所述工字件的一端面还设置有下沉孔，所述下沉孔内安装有编码器25，所述滚轮23中间有两个开槽26，所述编码器的输出轴固定有E型金属结构27，所述E型金属结构有三个突出部，其中编码器的输出轴与中间的突出部固定，两端的突出部分别对应活动耦合至滚轮中间的开槽27中。本结构中，编码器隐藏在滚轮中间。为减小编码器的输出轴和滚轮轴之间的偏差造成的反复扭曲，本实施例在编码器的输出轴上，固定一个E字形的金属结构。所述E字形金属结构的两端的两个突出部，活动耦合到滚轮中间的开槽中，使编码器和轮子同步转动，也可以很好避免这种扭转造成的编码器输出轴损坏。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种变径钢管漏磁检测探头，其特征在于，所述漏磁检测探头由多节左右转轴连接的探测子单元组装而成，每节探测子单元的前后两端均安装有行走检测部件，所述探测子单元的前后端面上，上部分固定有连接器，下部分设置有固定件，最外侧的探测子单元的连接器向外延伸，且连接器延伸的末端之间还设置有把手，相邻探测子单元的固定件之间转轴连接，相邻探测子单元的连接器之间通过弧形板连接，所述弧形板一端开有通孔，另一端开有弧形槽，相邻的两个连接器中，一个连接器与所述通孔铰接，另一个连接器设置限位块，并且所述限位块位于所述弧形槽内；

其中相邻的两节探测子单元顶部之间还设有用于辅助探测子单元张开和固定的螺栓结构，所述螺栓结构包括螺杆，所述螺杆的一端与其中一个探测子单元顶部铰接，另一个探测子单元顶部设置有L型钣金，所述螺杆的另一端穿过所述L型钣金并拧有一对螺母，且所述L型钣金位于所述一对螺母之间；

所述行走检测部件包括支架以及与所述支架固定的工字件，所述工字件中央设置有滚轮，所述滚轮与所述工字件之间设置有两圈轴承，所述工字件的一端面还设置有下沉孔，所述下沉孔内安装有编码器，所述滚轮中间有两个开槽，所述编码器的输出轴固定有E型金属结构，所述E型金属结构有三个突出部，其中编码器的输出轴与中间的突出部固定，两端的突出部分别对应活动耦合至滚轮中间的开槽中。

2.如权利要求1所述变径钢管漏磁检测探头，其特征在于，所述探测子单元包括磁桥，所述磁桥下方两侧为永磁体，所述永磁铁的下方为磁极，所述永磁铁之间为不锈钢开口结构，所述不锈钢开口结构与所述磁桥下方固定，所述不锈钢开口结构中间安装有传感器模块。

3.如权利要求2所述变径钢管漏磁检测探头，其特征在于，所述传感器模块顶部设置有高度调节螺栓，所述高度调节螺栓穿过不锈钢开口结构、磁桥后，与磁桥上表面设置的提离值调节螺母连接。

4.如权利要求3所述变径钢管漏磁检测探头，其特征在于，最外侧的一个探测子单元的外侧还安装有信号盒，所述传感器模块和不锈钢开口结构上均开有小孔，所述传感器模块内引出的导线穿过所述传感器模块和不锈钢开口结构上的小孔连接至信号盒。

5.如权利要求2所述变径钢管漏磁检测探头，其特征在于，所述磁极下表面为弧形。

Images