CN110360967A - 一种管道剖面椭圆度检测装置和检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道剖面椭圆度检测装置和检测方法，涉及检测领域，其中一种管道剖面椭圆度检测装置，包括：第一探头（1）和第二探头；所述第一探头（1）的一端通过连接杆（11）与第二探头的一端连接；所述第一探头（1）的另一端通过第一可伸缩连接杆（13）与第一导向机构连接；所述第二探头的另一端通过第二可伸缩连接杆与第二导向机构连接；所述第一探头（1）和所述第二探头与超声波检测仪连接。以解决传统的测量方式直接测量费时、费力，测量结果不准确以及耦合效果差的问题。

Description

一种管道剖面椭圆度检测装置和检测方法

技术领域

本发明涉及检测领域，具体说是一种管道剖面椭圆度检测装置。

背景技术

超声波检测技术是常用的无损检测技术之一，无损检测技术的发展越来越快，超声波检测技术具有灵敏度高、速度快、对人无害的特点，广泛应用于压力容器、输油管线、机械零件等领域的质量检测环节。

目前，传统的管道剖面椭圆度检测重复测量钢管不同位置外径，取最大值，对照标准，查找钢管不同管径不同壁厚最大允许偏差值，不允许超过最大允许偏差值。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种管道剖面椭圆度检测装置，以解决传统的测量方式直接测量费时、费力，测量结果不准确以及耦合效果差的问题。

第一方面，本发明提供一种管道剖面椭圆度检测装置，包括：

第一探头和第二探头；

所述第一探头的一端通过连接杆与第二探头的一端连接；

所述第一探头的另一端通过第一可伸缩连接杆与第一导向机构连接；

所述第二探头的另一端通过第二可伸缩连接杆与第二导向机构连接；

所述第一探头和所述第二探头与超声波检测仪连接。

优选地，所述超声波检测仪，包括：第一超声波检测仪和第二超声波检测仪；

所述第一探头和所述第二探头的输出端，分别与所述第一超声波检测仪和所述第二超声波检测仪连接。

优选地，所述第一可伸缩连接杆，包括：第一内杆和第一外杆，所述第一外杆具有内螺纹，所述第一内杆具有外螺纹，所述第一外杆和所述第一内杆螺纹连接，所述第一外杆的一端与所述第一滚动滑轮连接；以及/或

所述第二可伸缩连接杆，包括：第二内杆和第二外杆，所述第二外杆具有内螺纹，所述第二内杆具有外螺纹，所述第二外杆和所述第二内杆螺纹连接，所述第二外杆的一端与所述第二滚动滑轮连接。

优选地，所述第一探头和所述第二探头为相同结构，都包括：探头主体、耦合剂容纳机构和连接部；所述探头主体的一端具有所述连接部，所述探头主体的一端具有所述耦合剂容纳机构；所述探头主体通过所述连接部与所述连接杆连接，所述耦合剂容纳机构用于容纳耦合剂；以及/或

所述第一导向机构和所述第二导向机构分别为第一滚动滑轮和第二滚动滑轮；以及/或

所述第一滚动滑轮以及所述第二滚动滑轮为万向滑轮。

优选地，所述连接部，包括：限位螺母；

所述连接杆上就有连接孔，所述第一探头和所述第二探头的一端穿过所述连接孔后，利用所述限位螺母进行固定。

优选地，所述耦合剂容纳机构，包括：外壳；

所述外壳具有探头安装孔，所述第一探头和所述第二探头的另一端分别密封安装在自己的耦合剂容纳机构内；

所述外壳上还具有耦合剂进出孔，所述耦合剂通过所述耦合剂进出孔进入所述外壳内或者从所述外壳内排出；以及/或

所述耦合剂进出孔与耦合剂进出孔塞子配合连接，可以控制所述耦合剂是否从所述外壳内流出。

优选地，所述耦合剂容纳机构，还包括：导管和活塞；

所述外壳的内侧与所述探头安装孔的外侧形成活塞容纳空间，所述活塞容纳空间的上侧为所述耦合剂进出孔，所述活塞的外侧边缘与所述活塞容纳空间的内侧接触，所述活塞的上侧具有所述导管，所述导管与所述外壳的内侧连通；

所述耦合剂依次通过所述耦合剂进出孔和所述导管进入所述外壳内，所述外壳内的耦合剂推动所述活塞在所述活塞容纳空间向上运动。

优选地，所述第一探头和所述第二探头，还包括：施力机构；

所述施力机构的一端与所述连接部的一侧接触，所述施力机构的另一端与所述探头主体的一侧端面接触；所述施力机构，用于对所述第一探头和所述第二探头施力，让第一探头和所述第二探头与被测表面充分接触；以及/或

所述施力机构为弹性件。

第二方面，本发明提供一种一种管道剖面椭圆度检测方法，包括：

如上述一种管道剖面椭圆度检测装置；

调节所述第一可伸缩连接杆和所述第一可伸缩连接杆的长度，分别通过所述将所述管道剖面椭圆度检测装置置于待测管道的内侧；

转动所述连接杆，所述连接杆带动所述第一探头和第二探头转动；

所述第一探头和所述第二探头向所述待测管道的内壁发送脉冲信号，所述超声波检测仪接收所述待测管道的内壁反射的脉冲信号；

其中，所述待测管道的剖面为椭圆形。

优选地，所述连接杆的转动角度为180度。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供一种管道剖面椭圆度检测装置，以解决传统的测量方式直接测量费时、费力，测量结果不准确以及耦合效果差的问题。

附图说明

通过以下参考附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：

图1是本发明实施例第一探头和第二探头的结构示意图；

图2是本发明实施例的一种管道剖面椭圆度检测装置的结构示意图；

图3是本发明实施例一种管道剖面椭圆度检测装置的工作状态示意图。

图中，1-第一探头，2-限位螺母，3-垫片，4-弹簧5-进水口及出水口塞子，6-导管，7-活塞，8-橡胶密封圈，9-水，10-外壳，11-连接杆，12-耦合剂进出孔，13-第一可伸缩连接杆，14-第一滚动滑轮，15-探头连接导线，16-连接杆孔，17-超声波检测仪，18-待测管道。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是值得说明的是，本发明并不限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本发明。

此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本发明的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。

同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。

图1是本发明实施例第一探头和第二探头的结构示意图。如图1所示，第一探头1和第二探头为相同结构，都包括：探头主体、耦合剂容纳机构和连接部；探头主体的一端具有连接部，探头主体的一端具有耦合剂容纳机构；探头主体通过连接部与连接杆11（图2中）连接，耦合剂容纳机构用于容纳耦合剂。具体地说，耦合剂可为水9，第一探头1和第二探头优选超声波检测探头。

超声波检测探头也称为超声换能器探头，主要由压电晶片、保护膜、阻尼块、电缆线、外壳等组成。压电晶片作为探头的核心元件，主要用于发射和接收超声波。压电晶片的振动频率也是探头的工作频率，通常应进行电路匹配，使得其在工作时处在共振状态下，以得到高效率。第一探头1和第二探头可进一步选择超声波探头，压电晶体采用石英材料。保护膜采用软保护膜方式，保护膜用于保护压电晶片和电极，防止其磨损或损坏，对压电晶片起到保护作用。阻尼块位于压电晶片背部，用于阻止晶片的惯性振动以及吸收辐射声能，以减小信号干扰。阻尼块能够加强探头晶片的振动阻尼，以减少其振动时间，即能够尽快使晶片停止振动回到静止，便于对回波信号的接收。

在图1中，连接部，包括：限位螺母2；连接杆11上就有连接孔，第一探头1和第二探头的一端穿过连接孔后，利用限位螺母2进行固定。具体地说，连接杆11（图2中）的一端具有外螺纹，限位螺母2具有内螺纹，连接杆11（图2中）的一端与限位螺母2螺纹连接。

在图1中，耦合剂容纳机构，包括：外壳10；外壳10具有探头安装孔，第一探头1和第二探头的另一端分别密封安装在自己的耦合剂容纳机构内；外壳10上还具有耦合剂进出孔12，耦合剂通过耦合剂进出孔12进入外壳10内或者从外壳10内排出；以及/或耦合剂进出孔12与耦合剂进出孔塞子配合连接，可以控制耦合剂是否从外壳10内流出。具体地说，当耦合剂进出孔塞子从耦合剂进出孔12上取下后，耦合剂可从外壳10内流出或者向外壳10内加入耦合剂。

在图1中，外壳10具有探头安装孔，第一探头1和第二探头的另一端分别密封安装在自己的耦合剂容纳机构内，具体地说，探头安装孔具有橡胶密封圈8，橡胶密封圈8防止10内的耦合剂从外壳10内泄漏。

在图1中，耦合剂容纳机构，还包括：导管6和活塞7；外壳10的内侧与探头安装孔的外侧形成活塞容纳空间，活塞容纳空间的上侧为耦合剂进出孔12，活塞7的外侧边缘与活塞容纳空间的内侧接触，活塞7的上侧具有导管6，导管6与外壳10的内侧连通；耦合剂依次通过耦合剂进出孔12和导管6进入外壳10内，外壳10内的耦合剂推动活塞7在活塞容纳空间向上运动，当导管6从耦合剂进出孔12出来，利用进水口及出水口塞子5堵住导管6的上端。

在图1中，第一探头1和第二探头，还包括：施力机构；施力机构的一端与连接部的一侧接触，施力机构的另一端与探头主体的一侧端面接触；施力机构，用于对第一探头1和第二探头施力，让第一探头1和第二探头与被测表面充分接触。施力机构可为弹性件，具体地说，施力机构可为弹簧4。

在图1中，具体地说，弹簧4的一端与限位螺母2的一侧接触，弹簧4的另一端与探头主体的一侧端面接触。限位螺母2的一侧与弹簧4的一端之间具有垫片3。

图2是本发明实施例的一种管道剖面椭圆度检测装置的结构示意图。如图2所示，一种管道剖面椭圆度检测装置，包括：第一探头1和第二探头；第一探头1的一端通过连接杆11与第二探头的一端连接；所述第一探头1的另一端通过第一可伸缩连接杆13与第一导向机构连接；所述第二探头的另一端通过第二可伸缩连接杆与第二导向机构连接；第一探头1和第二探头与超声波检测仪连接。具体地说，连接杆11可选用空心轴，空心轴上具有连接杆孔16。第一可伸缩连接杆13可分别与第一探头1的另一端和第一导向机构焊接。第二可伸缩连接杆可分别与第二探头的另一端和第二导向机构焊接。

在图2中，超声波检测仪，包括：第一超声波检测仪17和第二超声波检测仪；第一探头1和第二探头的输出端，分别与第一超声波检测仪17和第二超声波检测仪连接。

在图2中，第一可伸缩连接杆13，包括：第一内杆和第一外杆，第一外杆具有内螺纹，第一内杆具有外螺纹，第一外杆和第一内杆螺纹连接，第一外杆的一端与第一滚动滑轮14连接；以及/或第二可伸缩连接杆，包括：第二内杆和第二外杆，第二外杆具有内螺纹，第二内杆具有外螺纹，第二外杆和第二内杆螺纹连接，第二外杆的一端与第二滚动滑轮连接。

在图2中，所述第一导向机构和所述第二导向机构分别为第一滚动滑轮14和第二滚动滑轮；以及/或第一滚动滑轮14以及第二滚动滑轮为万向滑轮。

在图1和2中，对一种管道剖面椭圆度检测装置再次详细说明第一探头1和第二探头的一端分别通过限位螺母2和连接杆11固定连接，第一探头1和第二探头的另一端通过橡胶密封圈8与金属的外壳10连接，第一探头1和第二探头分别通过探头连接导线15穿过连接杆孔16连接第一超声波检测仪17和第二超声波检测仪；第一可伸缩连接杆13和第二可伸缩连接杆的一端分别与第一探头1和第二探头的外壳10相连，第一可伸缩连接杆13和第二可伸缩连接杆的另一端分别与第一滚动滑轮14和第二滚动滑轮相连。

具体地说，第一可伸缩连接杆13可分别与第一探头1的外壳10另一端和第一滚动滑轮14焊接。第二可伸缩连接杆可分别与第二探头的外壳和第二滚动滑轮焊接。

图3是本发明实施例一种管道剖面椭圆度检测装置的工作状态示意图。如图3所示，一种管道剖面椭圆度检测方法，包括：如上一种管道剖面椭圆度检测装置；调节第一可伸缩连接杆13和第一可伸缩连接杆13的长度，将管道剖面椭圆度检测装置置于待测管道的内侧；转动连接杆11，连接杆11带动第一探头1和第二探头转动；第一探头1和第二探头向待测管道的内壁发送脉冲信号，超声波检测仪接收待测管道的内壁反射的脉冲信号；其中，待测管道的剖面为椭圆形。具体地说，连接杆11的转动角度为180度。

具体地说，检测时，将待测管道18的内侧表面清洁干净，检测人员首先通过耦合剂进出孔12往外壳10里注水9，在注水过程中将外壳10内的空气排除干净，使得水9全部充满金属的外壳8，确保第一探头1和第二探头可以自由滑动，检测人员手持管道剖面椭圆度检测装置，调节第一可伸缩连接杆13和第二可伸缩连接杆，以适应待测管道18内径的大小，将本装置放入待测管道18的内部，保证连接杆11与待测管道18垂直放入，调节第一可伸缩连接杆13和第二可伸缩连接杆，给第一探头1和第二探头的弹簧4一定的压力使弹簧4处于半伸缩状态，准备完毕后，检测人员在管道内部垂直面慢慢转动连接杆11，使得第一探头1和第二探头各自旋转180度，第一探头1和第二探头将接收到波形信号，通过探头连接导线15传递给第一超声波检测仪17和第二超声波检测仪，第一超声波检测仪17和第二超声波检测仪显示出稳定的波形即完成此部分检测。

若待测管道18的椭圆度大于设定值，则认为所述待测管道18不合格，待测管道18的椭圆度小于或者等于设定值，则认为所述待测管道18合格。合格标准为国内标准管端椭圆度不大于外径公差的80%。即，待测管道18的椭圆度小于或者等于的设定值为外径公差的80%。

以上所述实施例仅为表达本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种管道剖面椭圆度检测装置，其特征在于，包括：

第一探头（1）和第二探头；

所述第一探头（1）的一端通过连接杆（11）与第二探头的一端连接；

所述第一探头（1）的另一端通过第一可伸缩连接杆（13）与第一导向机构连接；

所述第二探头的另一端通过第二可伸缩连接杆与第二导向机构连接；

所述第一探头（1）和所述第二探头与超声波检测仪连接。

2.根据权利要求1所述一种管道剖面椭圆度检测装置，其特征在于：

所述超声波检测仪，包括：第一超声波检测仪（17）和第二超声波检测仪；

所述第一探头（1）和所述第二探头的输出端，分别与所述第一超声波检测仪（17）和所述第二超声波检测仪连接。

3.根据权利要求1所述一种管道剖面椭圆度检测装置，其特征在于：

所述第一可伸缩连接杆（13），包括：第一内杆和第一外杆，所述第一外杆具有内螺纹，所述第一内杆具有外螺纹，所述第一外杆和所述第一内杆螺纹连接，所述第一外杆的一端与所述第一滚动滑轮（14）连接；以及/或

所述第二可伸缩连接杆，包括：第二内杆和第二外杆，所述第二外杆具有内螺纹，所述第二内杆具有外螺纹，所述第二外杆和所述第二内杆螺纹连接，所述第二外杆的一端与所述第二滚动滑轮连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述一种管道剖面椭圆度检测装置，其特征在于：

所述第一探头（1）和所述第二探头为相同结构，都包括：探头主体、耦合剂容纳机构和连接部；所述探头主体的一端具有所述连接部，所述探头主体的一端具有所述耦合剂容纳机构；所述探头主体通过所述连接部与所述连接杆（11）连接，所述耦合剂容纳机构用于容纳耦合剂；以及/或

所述第一导向机构和所述第二导向机构分别为第一滚动滑轮（14）和第二滚动滑轮；以及/或

所述第一滚动滑轮（14）以及所述第二滚动滑轮为万向滑轮。

5.根据权利要求4所述一种管道剖面椭圆度检测装置，其特征在于：

所述连接部，包括：限位螺母（2）；

所述连接杆（11）上就有连接孔，所述第一探头（1）和所述第二探头的一端穿过所述连接孔后，利用所述限位螺母（2）进行固定。

6.根据权利要求4所述一种管道剖面椭圆度检测装置，其特征在于：

所述耦合剂容纳机构，包括：外壳（10）；

所述外壳（10）具有探头安装孔，所述第一探头（1）和所述第二探头的另一端分别密封安装在自己的耦合剂容纳机构内；

所述外壳（10）上还具有耦合剂进出孔（12），所述耦合剂通过所述耦合剂进出孔（12）进入所述外壳（10）内或者从所述外壳（10）内排出；以及/或

所述耦合剂进出孔（12）与耦合剂进出孔塞子配合连接，可以控制所述耦合剂是否从所述外壳（10）内流出。

7.根据权利要求6所述一种管道剖面椭圆度检测装置，其特征在于：

所述耦合剂容纳机构，还包括：导管（6）和活塞（7）；

所述外壳（10）的内侧与所述探头安装孔的外侧形成活塞容纳空间，所述活塞容纳空间的上侧为所述耦合剂进出孔（12），所述活塞（7）的外侧边缘与所述活塞容纳空间的内侧接触，所述活塞（7）的上侧具有所述导管（6），所述导管（6）与所述外壳（10）的内侧连通；

所述耦合剂依次通过所述耦合剂进出孔（12）和所述导管（6）进入所述外壳（10）内，所述外壳（10）内的耦合剂推动所述活塞（7）在所述活塞容纳空间向上运动。

8.根据权利要求4所述一种管道剖面椭圆度检测装置，其特征在于：

所述第一探头（1）和所述第二探头，还包括：施力机构；

所述施力机构的一端与所述连接部的一侧接触，所述施力机构的另一端与所述探头主体的一侧端面接触；所述施力机构，用于对所述第一探头（1）和所述第二探头施力，让第一探头（1）和所述第二探头与被测表面充分接触；以及/或

所述施力机构为弹性件。

9.一种管道剖面椭圆度检测方法，其特征在于，包括：

如权利要求1-8任一项所述一种管道剖面椭圆度检测装置；

调节所述第一可伸缩连接杆（13）和所述第一可伸缩连接杆（13）的长度，分别通过所述将所述管道剖面椭圆度检测装置置于待测管道的内侧；

转动所述连接杆（11），所述连接杆（11）带动所述第一探头（1）和第二探头转动；

所述第一探头（1）和所述第二探头向所述待测管道的内壁发送脉冲信号，所述超声波检测仪接收所述待测管道的内壁反射的脉冲信号；

其中，所述待测管道的剖面为椭圆形。

10.根据权利要求9所述一种管道剖面椭圆度检测方法，其特征在于：

所述连接杆（11）的转动角度为180度。