CN110146597A - 接管对接焊缝内壁超声检测头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及接管对接焊缝检测技术领域，尤其涉及一种接管对接焊缝内壁超声检测头，包括支撑组件和安装在支撑组件上的超声探头组，超声探头组包括至少一个用于对被测接管对接焊缝进行周向检测的周向探头和至少一个用于对被测接管对接焊缝进行轴向检测的轴向探头。该接管对接焊缝内壁超声检测头在支撑组件上同时安装了周向探头和轴向探头，使用时将其伸入被测接管内，使支撑组件在被测接管内沿周向和轴向运动，可带动超声探头组随之运动，并通过周向探头和轴向探头同时对被测接管的对接焊缝内壁进行检测，实现周向和轴向双向扫查，能够有效提高检测效率。

Description

接管对接焊缝内壁超声检测头

技术领域

本发明涉及接管对接焊缝检测技术领域，尤其涉及一种接管对接焊缝内壁超声检测头。

背景技术

反应堆压力容器顶盖属于核岛关键设备，其结构的安全性、完整性对核电站的安全可靠运行具有非常重要的意义。一方面，由于核电站辐射环境的危险性；另一方面，由于传统的人工检测重复定位精度低、检测人员受辐射时间长等特点，要求核电厂顶盖焊缝的无损检测应尽量采用自动化的探伤装置，以尽可能提高缺陷的定位精度和减少工作中人员接受的辐射计量。

目前，用于对顶盖贯穿件接管对接焊缝进行检测的现有检测头仅能进行轴向或周向单方向范围检测，工作效率较低，具有装配时间长、操作复杂等不足，不利于减少工作人员接触辐射时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够实现轴向及周向双向扫查的接管对接焊缝内壁超声检测头，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种接管对接焊缝内壁超声检测头，包括支撑组件和安装在支撑组件上的超声探头组，超声探头组包括至少一个用于对被测接管对接焊缝进行周向检测的周向探头和至少一个用于对被测接管对接焊缝进行轴向检测的轴向探头。

优选地，超声探头组的各个探头沿支撑组件的轴向间隔分布，超声探头组设有两组，两组超声探头组对称且相背地安装在支撑组件的外周侧。

优选地，超声探头组的各个探头的外部均设有探头罩，探头罩可沿支撑组件的径向移动地安装在支撑组件上，探头罩与支撑组件之间设有弹性件，支撑组件插入被测接管内时，弹性件顶压探头罩，使探头罩内的探头与被测接管的内壁相接触。

优选地，支撑组件包括两个相对设置的夹具总成和连接两个夹具总成的连接件，两组超声探头组分别安装在两个夹具总成上。

优选地，夹具总成包括肋板和安装在肋板一侧面上的定位板，超声探头组的各个探头的外部均设有探头罩，定位板上设有定位通孔，探头罩容纳于定位通孔内且与肋板相连接，两个夹具总成的肋板通过连接件相连接。

优选地，定位板上设有多个定位通孔，多个定位通孔与超声探头组的各个探头一一对应。

优选地，探头罩的外周面与定位通孔的内周面相匹配。

优选地，连接件包括横挡板和横板，横挡板和横板分别在支撑组件的两端连接两个夹具总成的肋板。

优选地，还包括挠性联轴器和用于连接传动机构的连接头，支撑组件的一端通过挠性联轴器与连接头相连接。

优选地，支撑组件的一端安装有过渡件，挠性联轴器与过渡件相连接。

与现有技术相比，本发明具有显著的进步：

本发明的接管对接焊缝内壁超声检测头在支撑组件上同时安装了周向探头和轴向探头，使用时将其伸入被测接管内，使支撑组件在被测接管内沿周向和轴向运动，可带动超声探头组随之运动，并通过周向探头和轴向探头同时对被测接管的对接焊缝内壁进行检测，实现周向和轴向双向扫查，能够有效提高检测效率。

附图说明

图1是本发明实施例的接管对接焊缝内壁超声检测头的总体装配及局部剖视示意图。

图2是本发明实施例的接管对接焊缝内壁超声检测头中，探头与探头罩装配时的俯视示意图。

图3是本发明实施例的接管对接焊缝内壁超声检测头中的探头罩从外侧看的结构示意图。

图4是本发明实施例的接管对接焊缝内壁超声检测头中的探头罩从内侧看的结构示意图。

图5是本发明实施例的接管对接焊缝内壁超声检测头中，夹具总成与超声探头组装配时的主视示意图。

图6是图5的左视图。

图7是图5的右视图。

图8是本发明实施例的接管对接焊缝内壁超声检测头中的肋板的结构示意图。

图9是本发明实施例的接管对接焊缝内壁超声检测头中的定位板的结构示意图。

图10是本发明实施例的接管对接焊缝内壁超声检测头中的横挡板的结构示意图。

图11是本发明实施例的接管对接焊缝内壁超声检测头中的横板的结构示意图。

图12是本发明实施例的接管对接焊缝内壁超声检测头中的过渡件的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、支撑组件 11、肋板

111、第一螺钉孔 112、第二螺钉孔

113、第五螺钉孔 114、第二盲孔

115、水管接头 116、第六螺钉孔

117、第八螺钉孔 12、定位板

121、第三螺钉孔 122、第四螺钉孔

123、定位通孔 124、缺口槽

131、第二螺钉 132、第三螺钉

133、第四螺钉 134、第五螺钉

14、横挡板 141、第七螺钉孔

15、横板 151、第九螺钉孔

152、第十一螺钉孔 2、探头

3、探头罩 31、外侧面

32、内侧面 33、安装通孔

34、螺纹通孔 35、紧固螺钉

36、导向通孔 37、第一螺钉

38、第一盲孔 4、弹性件

5、挠性联轴器 6、连接头

7、过渡件 71、第十螺钉孔

72、第六螺钉

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1至图12所示，本发明的接管对接焊缝内壁超声检测头的一种实施例。本实施例的接管对接焊缝内壁超声检测头包括支撑组件1和超声探头组，超声探头组安装在支撑组件1上，超声探头组包括多个探头2，多个探头2包括有至少一个用于对被测接管对接焊缝进行周向检测的周向探头和至少一个用于对被测接管对接焊缝进行轴向检测的轴向探头。使用时，将本实施例的接管对接焊缝内壁超声检测头插入被测接管内，使支撑组件1在被测接管内沿周向和轴向运动，可带动超声探头组随之运动，并通过周向探头和轴向探头同时对被测接管的对接焊缝内壁进行检测，实现周向和轴向双向扫查，能够有效提高检测效率。

参见图1，本实施例中，优选地，超声探头组的各个探头2沿支撑组件1的轴向间隔分布，支撑组件1的轴向即为被测接管的轴向。超声探头组设有两组，两组超声探头组对称且相背地安装在支撑组件1的外周侧。优选地，两组超声探头组采用对称补充的布置方式，即：一组超声探头组中的轴向探头的安装方向朝下，另一组超声探头组中与之对称的轴向探头的安装方向朝上；一组超声探头组中的周向探头的安装方向为顺时针，另一组超声探头组中与之对称的周向探头的安装方向为逆时针。

为满足接管对接焊缝检测需从四个方向进行检测的要求，优选地，一组超声探头组中可以包括两个折角分别为45°和70°的周向探头、两个折角分别为45°和70°的轴向探头以及一个折角为0°的探头，各个探头2的工作频率可以采用2MHz。其中，折射角为45°和70°的探头均为双晶纵波聚焦探头，折射角为0°的探头为直探头。本实施例中，四个折射角为45°的双晶纵波聚焦探头的声束方向分别为周向顺时针、周向逆时针、轴向朝上和轴向朝下，四个折射角为70°的双晶纵波聚焦探头的声束方向分别为周向顺时针、周向逆时针、轴向朝上和轴向朝下。

参见图1和图2，本实施例中，优选地，超声探头组的各个探头2的外部均设有探头罩3，即每个探头2各自安装在一个探头罩3内。探头罩3可沿支撑组件1的径向移动地安装在支撑组件1上，探头罩3与支撑组件1之间设有弹性件4，弹性件4沿支撑组件1的径向设置。支撑组件1插入被测接管内时，弹性件4沿径向顶压探头罩3，使探头罩3内的探头2与被测接管的内壁相接触。通过弹性件4的作用，可以使支撑组件1上的探头2与被测接管的内壁被测表面之间有良好的自适应贴合，特别是能够消除因支撑组件1轴线与被测接管轴线未严格重合产生的误差，避免探头2与被测表面之间产生间隙，保证检测结果的精准有效。较佳的，弹性件4可以采用压簧，压簧的两端分别抵持在探头罩3和支撑组件1上。

本实施例中，优选地，参见图2、图3和图4，探头罩3具有相对的外侧面31和内侧面32，探头罩3的外侧面31朝向被测接管的内壁，探头罩3的内侧面32则朝向支撑组件1。探头罩3的中心具有贯通外侧面31和内侧面32的安装通孔33，安装通孔33的内轮廓与探头2的外轮廓相适配，探头2安装在安装通孔33内。探头罩3的顶面和底面均设有与安装通孔33相连通的螺纹通孔34，螺纹通孔34具有内螺纹，螺纹通孔34内设有与其内螺纹配合连接的紧固螺钉35，通过拧紧两个紧固螺钉35将探头2固定在安装通孔33内。优选地，探头2的探测面为凸出的弧面，探头罩3的外侧面31为与探头2的探测面相匹配的弧面，探头2安装在探头罩3内时，探头2的探测面与探头罩3的外侧面31相吻合拼接。为便于检测头进出被测接管，优选地，可以在探头罩3的外侧面31上边缘处设置倒角，更优地，可以在探头罩3的外侧面31上下边缘处均设置倒角。

探头罩3在安装通孔33的两侧还设有贯通外侧面31和内侧面32的导向通孔36，导向通孔36内插设有第一螺钉37，第一螺钉37与导向通孔36间隙配合，第一螺钉37穿过导向通孔36后与支撑组件1固定连接，探头罩3可在第一螺钉37上移动。探头罩3在内侧面32上开设有第一盲孔38，弹性件4的一端插设于第一盲孔38中并抵持在第一盲孔38的底壁上，弹性件4的另一端抵持在支撑组件1上，通过弹性件4的顶压实现探头罩3与支撑组件1在径向上的相对固定。优选地，在探头罩3内侧面32的四个角上各设有一个第一盲孔38，每个第一盲孔38内均插设有一个弹性件4，通过四个弹性件4共同作用于探头罩3与支撑组件1之间，能够保证探头罩3受力均匀，从而保证探头2与被测表面之间的贴合度。

本实施例中，为便于装配，优选地，支撑组件1包括两个相对设置的夹具总成和连接两个夹具总成的连接件，两组超声探头组分别安装在两个夹具总成上。装配时，可以先在两个夹具总成上分别安装一组超声探头组，然后用连接件将两个夹具总成连接，由此完成两组超声探头组与支撑组件1的组装，具有装配简单方便的优点。

参见图5、图6和图7，本实施例中，夹具总成包括肋板11和定位板12，定位板12安装在肋板11一侧面上。优选地，可以在肋板11的上端和下端分别设置第一螺钉孔111和第二螺钉孔112，在定位板12的上端和下端分别设置第三螺钉孔121和第四螺钉孔122，第一螺钉孔111和第三螺钉孔121通过第二螺钉131紧固连接，第二螺钉孔112和第四螺钉孔122通过第三螺钉132紧固连接，由此实现肋板11和定位板12的固定连接。

定位板12上设有定位通孔123，安装有探头2的探头罩3容纳于定位通孔123内且探头罩3与肋板11相连接。优选地，定位板12上设有多个定位通孔123，多个定位通孔123与超声探头组的各个探头2一一对应，即每个安装有探头2的探头罩3分别容纳于一个定位通孔123中。进一步，探头罩3的外周面与定位通孔123的内周面相匹配，以便于探头罩3在定位通孔123内的安装定位。优选地，可以在肋板11上与探头罩3上的导向通孔36相对应的位置处设置第五螺钉孔113，穿过探头罩3导向通孔36的第一螺钉37与肋板11上的第五螺钉孔113紧固连接，由此实现探头罩3与肋板11的连接。

参见图8，在肋板11朝向定位板12的侧面上与探头罩3上的第一盲孔38相对应的位置处设有第二盲孔114，弹性件4的两端分别插入相对应的第一盲孔38和第二盲孔114中，且分别抵持在第一盲孔38的底壁上和第二盲孔114的底壁上，由此实现弹性件4在探头罩3与肋板11之间的定位，即实现弹性件4在探头罩3与支撑组件1之间的定位。

肋板11上还设有水管接头115，水管接头115设置在肋板11的上端，水管接头115用于连接水管，为检测头的超声检测作业提供耦合用水。参见图9，本实施例中，定位板12朝向被检测接管内壁的外侧面为凸起的弧面，优选地，定位板12的外侧面上在位于相邻两个定位通孔123之间的位置处设有上下贯通的缺口槽124，在进行超声检测作业时，缺口槽124可以对从水管接头115进入的耦合用水起到引流的作用，使其从上至下流动。

参见图1，两个夹具总成的肋板11通过连接件相连接，以实现两个夹具总成的组装。优选地，连接件包括横挡板14和横板15，横挡板14和横板15分别在支撑组件1的两端连接两个夹具总成的肋板11。结合图8和图10，本实施例中，肋板11的上端设有第六螺钉孔116，横挡板14的两侧面上分别设有第七螺钉孔141，两个肋板11上的第六螺钉孔116分别与横挡板14两侧面上的第七螺钉孔141通过第四螺钉133紧固连接，由此实现横挡板14与两个肋板11的连接。结合图8和图11，肋板11的下端端面上设有第八螺钉孔117，横板15上设有两组第九螺钉孔151，两组第九螺钉孔151分别与两个肋板11上的第八螺钉孔117通过第五螺钉134紧固连接，由此实现横板15与两个肋板11下端端面的连接。

优选地，参见图1，本实施例的接管对接焊缝内壁超声检测头还包括挠性联轴器5和用于连接传动机构的连接头6，支撑组件1的一端通过挠性联轴器5与连接头6相连接。挠性联轴器5可以设有一个或多个。通过挠性联轴器5可以调整检测头的整体高度，对检测头装载的探头2进行高度调节，并增加检测头的总体挠性，实现偏心误差补偿，有利于检测头在被测接管内的运动。所述传动机构是用于驱动检测头在被测接管内沿周向和轴向运动的驱动机构，例如可以为控制棒驱动机构(Control Rod Drive Mechanisms，CRDM)，则连接头6相应地可以为CRDM连接头。

进一步，参见图1，本实施例中，在支撑组件1的一端安装有过渡件7，挠性联轴器5与过渡件7相连接，以实现挠性联轴器5与支撑组件1的连接。结合图11和图12，优选地，过渡件7上设有第十螺钉孔71，在横板15上与过渡件7上的第十螺钉孔71相对应的位置处设有第十一螺钉孔152，第十一螺钉孔152与第十螺钉孔71通过第六螺钉72紧固连接，由此实现过渡件7与横板15的连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种接管对接焊缝内壁超声检测头，其特征在于，包括支撑组件(1)和安装在所述支撑组件(1)上的超声探头组，所述超声探头组包括至少一个用于对被测接管对接焊缝进行周向检测的周向探头和至少一个用于对被测接管对接焊缝进行轴向检测的轴向探头。

2.根据权利要求1所述的接管对接焊缝内壁超声检测头，其特征在于，所述超声探头组的各个探头(2)沿所述支撑组件(1)的轴向间隔分布，所述超声探头组设有两组，两组所述超声探头组对称且相背地安装在所述支撑组件(1)的外周侧。

3.根据权利要求1或2所述的接管对接焊缝内壁超声检测头，其特征在于，所述超声探头组的各个探头(2)的外部均设有探头罩(3)，所述探头罩(3)可沿所述支撑组件(1)的径向移动地安装在所述支撑组件(1)上，所述探头罩(3)与所述支撑组件(1)之间设有弹性件(4)，所述支撑组件(1)插入被测接管内时，所述弹性件(4)顶压所述探头罩(3)，使所述探头罩(3)内的探头与所述被测接管的内壁相接触。

4.根据权利要求2所述的接管对接焊缝内壁超声检测头，其特征在于，所述支撑组件(1)包括两个相对设置的夹具总成和连接两个所述夹具总成的连接件，两组所述超声探头组分别安装在两个所述夹具总成上。

5.根据权利要求4所述的接管对接焊缝内壁超声检测头，其特征在于，所述夹具总成包括肋板(11)和安装在所述肋板(11)一侧面上的定位板(12)，所述超声探头组的各个探头(2)的外部均设有探头罩(3)，所述定位板(12)上设有定位通孔(123)，所述探头罩(3)容纳于所述定位通孔(123)内且与所述肋板(11)相连接，两个所述夹具总成的肋板(11)通过所述连接件相连接。

6.根据权利要求5所述的接管对接焊缝内壁超声检测头，其特征在于，所述定位板(12)上设有多个所述定位通孔(123)，多个所述定位通孔(123)与所述超声探头组的各个探头(2)一一对应。

7.根据权利要求6所述的接管对接焊缝内壁超声检测头，其特征在于，所述探头罩(3)的外周面与所述定位通孔(123)的内周面相匹配。

8.根据权利要求5所述的接管对接焊缝内壁超声检测头，其特征在于，所述连接件包括横挡板(14)和横板(15)，所述横挡板(14)和横板(15)分别在所述支撑组件(1)的两端连接两个所述夹具总成的肋板(11)。

9.根据权利要求1或2所述的接管对接焊缝内壁超声检测头，其特征在于，还包括挠性联轴器(5)和用于连接传动机构的连接头(6)，所述支撑组件(1)的一端通过所述挠性联轴器(5)与所述连接头(6)相连接。

10.根据权利要求9所述的接管对接焊缝内壁超声检测头，其特征在于，所述支撑组件(1)的一端安装有过渡件(7)，所述挠性联轴器(5)与所述过渡件(7)相连接。