CN109709208A - 一种相控检测扫查架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种相控检测扫查架，包括：连杆支架；设置于连杆支架的滚轮；设置于连杆支架，用于安装相控阵探头的探头槽，实现非手持探头扫查待检部件，方便检测人员工作过程中减少对探头移动的注意力，而把主要精力放到观察和分析上。该扫查架可适用于平直扫查、曲面扫查等，不受被检面影响。该扫查架可通过接驱动设备实现自动扫查。

Description

一种相控检测扫查架

技术领域

本发明涉及超声波检测技术领域，具体来说涉及一种相控检测扫查架。

背景技术

超声波相控阵和常规超声波检测得原理相似，都是基于脉冲反射法的原理。超声相控阵相对常规超声波优点主要包括以下几个方面：

相控阵采用S扫，即同时可以拥有许多角度的超声波，就相当于拥有多种角度的探头同时工作，所以相控阵无需锯齿扫查，只要沿着焊缝挪动探头即可，检测效率更高。适用于自动化生产，和批量生产。

相控阵可以拥有聚焦功能，而常规超声波一般没有(除了聚焦探头外)，所以相控阵检测的灵敏度和分辨率都比常规超声检测高。

相控阵检测可以同时拥有B扫、D扫、S扫和C扫描，可以通过建模，建立一个三维立体图形，缺陷显示非常直观，哪怕不懂NDT的人都能看明白，而常规超声波只能通过波形来分辨缺陷。

超声相控阵可以检测复杂工件，比如可以检测涡轮叶片的叶根，常规超声波检测因为探头声束角度单一，存在很大的盲区，造成漏检。而相控阵可以快速，直观的检测。

超声相控阵可对检测过程记录，实现了检测的追溯性，而常规超声只能靠人为判断波形对检测结果定论。

正因为超声相控阵技术的上述优势，它在无损检测工程中应用的越来越广泛。

超声相控阵检测时无需锯齿扫查，只需在距被检焊缝一定距离沿焊缝扫查一次即可完成对焊缝的全部检测。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种相控检测扫查架，有助于检测人员将注意力由探头的移动转移到观察和分析上，以此提高检测的准确度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种相控检测扫查架，包括：

连杆支架；

设置于所述连杆支架的滚轮；

设置于所述连杆支架，用于安装相控阵探头的探头槽。

优选地，所述连杆支架包括：

用于连接所述滚轮的支撑杆；

垂直连接于两根所述支撑杆之间的第二伸缩杆，且所述第二伸缩杆包括可转动连接的第一转动杆和第二转动杆；

垂直连接于所述第一转动杆和所述第二转动杆之间的转动节点，用于安装所述探头槽的探头槽连接杆；

用于固定所述探头槽连接杆于所述转动节点的第二固定螺丝。

优选地，所述支撑杆为第一伸缩杆，所述探头槽连接杆为可伸缩式。

优选地，所述第一伸缩杆和/或所述探头槽连接杆包括：

连续设置有多个小孔，且为空心杆的伸杆；

与所述伸杆配合，且设置有与所述小孔配合的弹簧销的缩杆。

优选地，所述伸杆还包括两组键槽)，所述缩杆还包括与所述键槽配合的连接键。

优选地，所述连杆支架还包括：

与所述探头槽连接杆可滑动配合的第一套管；

固定连接于所述第一套管的第三伸缩杆，且第三伸缩杆连接于所述探头槽。

优选地，所述探头槽包括：

用于固定连接所述连杆支架的第二套管；

可伸缩安装于所述第二套管的伸缩杆；

连接于所述伸缩杆，用于夹持所述探头的夹板。

优选地，所述滚轮包括：

连接于所述连杆支架，安装高度可调节的万向接头；

连接于所述万向接头的万向轮。

优选地，所述万向接头包括依次连接的第一连接头、第二连接头、第三连接头、十字柱形接头、第四连接头、第五连接头和第六连接头；

所述第一接头采用套管设计，与所述第一伸缩杆为螺栓连接；

所述第二连接头固定连接于所述第一接头；

所述第二接头与所述第三接头为可转动连接；

所述第三接头和所述第四接头均设置有转向连接件，所述十字柱形接头连接于两个所述转向连接件之间；

所述第四接头与所述第五接头为可转动连接；

所述第五连接头固定连接于所述第六接头)；

所述第六接头连接于所述万向轮。

优选地，所述十字柱形接头设置有用于连接所述转向连接件的第二小孔，所述连杆支架还包括安装于所述第二小孔，用于锁紧所述十字柱形接头和所述转向连接件。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的相控检测扫查架，连杆支架通过滚轮带动探头槽滑动于待检部件，实现非手持探头扫查待检部件，解除了检测人员对于探头移动的注意力，进而专注于保持恒定的定位距离移动扫查架，从而提高检测的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的相控检测扫查架的顶视结构示意图，

其中，0为探头槽连接杆，1为万向轮，2为轮架，3为第一固定螺丝，4为第一伸缩杆，5为第二伸缩杆，6为第二固定螺丝，7为探头槽；

图2为本发明实施例提供的第二伸缩杆的结构示意图，

其中，8为第一转动杆，9为螺丝孔，10为第二转动杆；

图3为本发明实施例提供的伸缩杆的结构示意图，

其中，12为凹槽；

图4为本发明实施例提供的伸缩杆的结构示意图，

其中，13为伸杆，14为第一小孔，15为弹簧销，16为弹簧，17缩杆；

图5为本发明实施例提供的伸杆的前视结构示意图，

其中，18为键槽；

图6为本发明实施例提供的缩杆的前视结构示意图，

其中，19为连接键；

图7为本发明实施例提供的万向接头的结构示意图，

其中，20第一连接头，21第三固定螺丝，22为第二连接头，23为第三连接头，24为转向连接件，25为十字柱形接头，26为第四固定螺丝，27为第四连接头，28为第五固定螺丝，29为第五连接头，30为第六连接头，31为万向轮；

图8为本发明实施例提供的十字柱形接头的端头结构示意图，

其中，32为第二小孔；

图9为本发明实施例提供的探头槽的前视结构示意图，

其中，33为第一套管，34为第六固定螺丝，35为第七固定螺丝，36为第三伸缩杆，37为夹板，38第二套管；

图10为本发明实施例提供的探头槽的侧视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的本发明实施例提供的相控检测扫查架，请参照图1和图10所示，包括：

连杆支架；

设置于所述连杆支架的滚轮；

设置于所述连杆支架，用于安装相控阵探头40的探头槽7。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的相控检测扫查架，连接有探头槽的连杆支架通过滚轮滑动于待检部件，使得连杆支架带动探头槽运动，实现非手持探头扫查待检部件，解除了检测人员对于探头夹持的注意力，进而专注于探头槽保持恒定的定位距离扫查待检部位，以此提高检测的准确性。

优选地，请参照图1和图2所示，连杆支架包括：用于连接滚轮的支撑杆；垂直连接于两根支撑杆之间的第二伸缩杆5，且第二伸缩杆5包括可转动连接的第一转动杆8和第二转动杆10；垂直连接于第一转动杆8和第二转动杆10之间的转动节点，用于安装探头槽7的探头槽连接杆0；用于固定探头槽连接杆0于转动节点的第二固定螺丝6。通过调节第一转动杆8与第二转动杆10的转动角度，以便探头槽能够适应不同的检测面，实现平面和曲面的扫查，提高探头槽扫查的多样性。此外，上述调节还可以用于调整探头槽的安装高度，以匹配不同高度的探头的安装。

具体地，请参照图1所示，支撑杆为第一伸缩杆4，探头槽连接杆0为可伸缩式。第一伸缩杆4和探头槽连接杆0实现了连杆支架的横向伸缩。通过控制第二伸缩杆5的转动角度调节两根第一伸缩杆4之间的跨度，间接实现连杆支架的纵向伸缩，保证连杆支架的尺寸能够进行缩放，以适应于不同大小的检测空间的扫查。

在本实施例中，请参照图4所示，第一伸缩杆4和/或探头槽连接杆0包括：连续设置有多个小孔14，且为空心杆的伸杆13；与伸杆13配合，且设置有与小孔14配合的弹簧销15的缩杆17。伸杆13与缩杆17即为孔轴配合的形式。通过小孔14与弹簧销15的插接固定伸杆13与缩杆17的配合。伸杆13上连续设置有多个小孔14，伸杆13与缩杆17之间产生不同而且连续的伸缩量，实现第一伸缩杆4和/或探头槽连接杆0可以连续变换尺寸，以适应不同情况的检测环境。

具体地，请参照图5和图6所示，伸杆13内部还设置有两组键槽18，缩杆17外侧还设置有与键槽18配合的连接键19。通过键槽18与连接键19的配合，进一步提高伸杆13与缩杆17配合的紧密性，同时也保证第一伸缩杆4和探头槽连接杆0的稳定性。

为了进一步优化上述的技术方案，请参照图9所示，连杆支架还包括：与探头槽连接杆0可滑动配合的第一套管33；固定连接于第一套管33的第三伸缩杆36，且第三伸缩杆36连接于探头槽7。连杆支架与探头槽为可滑动连接，第一套管33用于调整探头槽到检测部位的定位距离，减少重复定位，提升扫查的效率。此外，用于连接探头槽的第三伸缩杆36与第一套管33为刚性连接，避免探头槽与第一套管33发生相对位移，保证扫查的稳定性。

优选地，请参照图9所示，探头槽7包括：用于固定连接连杆支架的第二套管38；可伸缩安装于第二套管38的伸缩杆；连接于伸缩杆，用于夹持探头40的夹板37。该夹板37采用第七固定螺丝35锁紧于伸缩杆。第二套管38与连杆支架为刚性连接，避免探头槽与连杆支架上发生连接窜动，保证扫查的稳定性。本方案中的探头槽采用套管结构，而且为可调节式的。通过控制第二套管38与伸缩杆的伸缩量来调整两块夹板37之间的跨度，实现不同的夹持宽度，以适应不同大小的探头的安装。

在本实施例中，请参照图1和图7所示，滚轮包括：连接于连杆支架，安装高度可调节的万向接头；连接于万向接头的万向轮31。利用万向接头可以补偿检测面带来的高度差，以适应于在具有高低面的待检部件扫查。此外，万向轮可以实现不同方向的扫查，特别适用于非规则待检焊缝的扫查，大大增加了扫查的多样性。

具体地，请参照图7所示，万向接头包括依次连接的第一连接头20、第二连接头22、第三连接头23、十字柱形接头25、第四连接头27、第五连接头29和第六连接头30；第一接头20采用套管设计，该套管内置螺纹，与第一伸缩杆4为螺栓连接；第二连接头22固定连接于第一接头20；第二接头22与第三接头23为可转动连接，再通过第三固定螺丝21锁紧第二接头22与第三接头23。第三接头23和第四接头27均设置有转向连接件24，十字柱形接头25连接于两个转向连接件24之间；第四接头27与第五接头29为可转动连接；第五连接头29固定连接于第六接头30；第六接头30连接于万向轮31。通过调整十字柱形接头25与转向连接件24的安装位置，以便于两个转向连接件形成高度差，实现万向轮不同的安装高度，以适应于具有不同高度的检测面的扫查。

为了进一步优化上述的技术方案，请参照图7和图8所示，十字柱形接头25设置有用于连接转向连接件24的第二小孔32，连杆支架还包括安装于第二小孔32，用于锁紧十字柱形接头25和转向连接件24。十字柱形接头25可非对称安装于两个转向连接件24之间。通过调整十字柱形接头25与转向连接件24的插接量，有利于两个转向连接件形成高度差，进而实现滚轮安装高度的调节。

下面结合具体实施例对本方案作进一步介绍：

本发明实施例通过设计一种相控检测扫查架，方便检测人员工作过程中减少对探头移动的注意力，而把主要精力放到观察和分析上。

该扫查架可适用于平直扫查、曲面扫查等，不受被检面影响。

该扫查架可通过接驱动设备实现自动扫查。

本发明实施例采用如下技术方案：

1、该扫查架主要由连杆支架、探头槽、滚轮组成。

2、如图1，连杆支架由对称的两组第一伸缩杆4、两组第二伸缩杆5、四只第一固定螺丝3、两只第二固定螺丝6组成。伸缩杆可设置为圆柱形，也可设置为方柱形。

如图2，第二伸缩杆5由第一转动杆8和第二转动杆10两组伸缩杆组成，两组伸缩杆对应位置设置螺丝孔9，通过第二固定螺丝6连接在探头槽连接杆0上。该设置主要是为了适应检测面为曲面的情况，通过调节第一转动杆8和第二转动杆10的角度，以适应不同的检测面。

如图3，第一伸缩杆4一端设置凹槽12，为第一伸缩杆4和第二伸缩杆连接后由第一固定螺丝3进行固定。

如图4，第一伸缩杆4和/或探头槽连接杆0由伸杆13和缩杆17组成，伸杆13为空心杆，杆上布置多个第一小孔14，缩杆17上设置弹簧16和弹簧销15。设置多个第一小孔14主要是为了伸缩杆可尽量连续变换尺寸，以适应不同情况的检测环境。

如图5和图6，伸杆13内部设置两组键槽18，14缩杆外表设置两组连接键19。此项设计的目的是为保证伸缩杆的稳定。

第一伸缩杆两端与轮架2连接的部分为圆柱形实心结构，外表面有螺丝扣，与轮架2为螺栓连接。

3、滚轮部分由万向接头和万向轮组成。

如图7，第一连接头20与第二连接头22为永久连接，第三连接头23与第二连接头22可自由相对转动，通过第三固定螺丝21锁紧。第一连接头20为管式设计，带内螺纹，与第一伸缩杆4一端部配合实现螺栓连接。第三连接头23和第四连接头27上面分别设置两个转向连接件24，通过十字柱形接头25连接，锁紧由第四固定螺丝26完成。第四连接头27和第五连接头29可自由相对转动，通过第五固定螺丝28锁紧。第五连接头29和第六连接头30为永久连接。第六连接头30另一端与万向轮31连接。

如图8，十字柱形接头25与转向连接件24的连接部分设置一圈第二小孔32，用于第四固定螺丝26的锁紧设计。

4、如图9，探头槽采用套管设计，第一套管33在探头槽连接杆0上滑动，用于随时调整探头的位置，探头槽连接杆0为伸缩杆设计，第二套管38用于适应不同大小的探头设计。第一套管33与第三伸缩杆36为永久连接，第三伸缩杆36与第二套管38为永久连接。第二套管38两端为两根缩杆，缩杆与夹板37通过第七固定螺丝35锁紧。第一套管33调整好后通过第六固定螺丝34锁紧。

如图10，夹板37预留第三小孔39，用于与驱动装置连接，实现自动化扫查。

5、轮架、滚轮等可由高强度塑料一体成型，伸缩杆、套管及探头槽、固定螺丝等可由高强度钛合金制作。主要为使装置轻便、坚固耐用。

具体实施方式：

1、根据相控阵聚焦法则，计算探头前沿与所测部位的距离。

2、根据检测面调整万向接头。

3、根据检测空间位置调整伸缩杆长短。

4、将探头固定在探头槽内，调整套管位置，满足1检测要求。

5、实施检测。

6、检测完成。

本发明有益效果：

本发明设计了一种相控阵检测扫查架。

适用不同厚度材料，不同宽度检测区域的检测。

适用大小不同的相控阵探头。

适用各种直径管道的检测。

可用于管道焊缝和管道材料部件指定部位的检测。

适用于各种材料，如金属、陶瓷等的自动扫查。

调整伸缩杆，可用于受限狭小空间的检测。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种相控检测扫查架，其特征在于，包括：

连杆支架；

设置于所述连杆支架的滚轮；

设置于所述连杆支架，用于安装相控阵探头(40)的探头槽(7)。

2.根据权利要求1所述的相控检测扫查架，其特征在于，所述连杆支架包括：

用于连接所述滚轮的支撑杆；

垂直连接于两根所述支撑杆之间的第二伸缩杆(5)，且所述第二伸缩杆(5)包括可转动连接的第一转动杆(8)和第二转动杆(10)；

垂直连接于所述第一转动杆(8)和所述第二转动杆(9)之间的转动节点，用于安装所述探头槽(7)的探头槽连接杆(0)；

用于固定所述探头槽连接杆(0)于所述转动节点的第二固定螺丝(6)。

3.根据权利要求2所述的相控检测扫查架，其特征在于，所述支撑杆为第一伸缩杆(4)，所述探头槽连接杆(0)为可伸缩式。

4.根据权利要求3所述的相控检测扫查架，其特征在于，所述第一伸缩杆(4)和/或所述探头槽连接杆(0)包括：

连续设置有多个小孔(14)，且为空心杆的伸杆(13)；

与所述伸杆(13)配合，且设置有与所述小孔(14)配合的弹簧销(15)的缩杆(17)。

5.根据权利要求4所述的相控检测扫查架，其特征在于，所述伸杆(13)还包括两组键槽(18)，所述缩杆(17)还包括与所述键槽(18)配合的连接键(19)。

6.根据权利要求2所述的相控检测扫查架，其特征在于，所述连杆支架还包括：

与所述探头槽连接杆(0)可滑动配合的第一套管(33)；

固定连接于所述第一套管(33)的第三伸缩杆(36)，且第三伸缩杆(36)连接于所述探头槽(7)。

7.根据权利要求1所述的相控检测扫查架，其特征在于，所述探头槽(7)包括：

用于固定连接所述连杆支架的第二套管(38)；

可伸缩安装于所述第二套管(38)的伸缩杆；

连接于所述伸缩杆，用于夹持所述探头(40)的夹板(37)。

8.根据权利要求1所述的相控检测扫查架，其特征在于，所述滚轮包括：

连接于所述连杆支架，安装高度可调节的万向接头；

连接于所述万向接头的万向轮(31)。

9.根据权利要求8所述的相控检测扫查架，其特征在于，所述万向接头包括依次连接的第一连接头(20)、第二连接头(22)、第三连接头(23)、十字柱形接头(25)、第四连接头(27)、第五连接头(29)和第六连接头(30)；

所述第一接头(20)采用套管设计，与所述第一伸缩杆(4)为螺栓连接；

所述第二连接头(22)固定连接于所述第一接头(20)；

所述第二接头(22)与所述第三接头(23)为可转动连接；

所述第三接头(23)和所述第四接头(27)均设置有转向连接件(24)，所述十字柱形接头(25)连接于两个所述转向连接件(24)之间；

所述第四接头(27)与所述第五接头(29)为可转动连接；

所述第五连接头(29)固定连接于所述第六接头(30)；

所述第六接头(30)连接于所述万向轮(31)。

10.根据权利要求9所述的相控检测扫查架，其特征在于，所述十字柱形接头(25)设置有用于连接所述转向连接件(24)的第二小孔(32)，所述连杆支架还包括安装于所述第二小孔(32)，用于锁紧所述十字柱形接头(25)和所述转向连接件(24)。