CN112461937B - 一种辅助提高超声波检测精度的拟合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种辅助提高超声波检测精度的拟合器，包括底盘、轴承式滚动及升降装置、电子升降控制装置、换能器固定装置；底盘由四个折角部组成，四个折角部由工型推叉杆构件连接，用于通过工型推叉杆构件调节底盘内部空间，对超声波换能器的下部进行固定；轴承式滚动及升降装置与底盘的四个折角部连接，用于通过滚动方式带动底盘移动，并在电子升降控制装置的控制下，执行底盘的升降动作，以调节超声波换能器下表面与检测部件表面之间的距离；换能器固定装置与底盘连接用于对超声波换能器的周侧及上部进行固定。本发明能够使超声波主声束透过耦合剂层使能量损失最少，使缺陷反射声波灵敏，实现管道类金属部件内部缺陷的精确定量。

Description

一种辅助提高超声波检测精度的拟合器

技术领域

本发明属于超声波检测领域，尤其涉及一种辅助提高超声波检测精度的拟合器。

背景技术

作为无损检测领域其中的之一超声波检测技术，是发现材料内部缺陷高效，便捷的方法，也是应用最广泛的技术之一。就电站锅炉来说，管道类金属部件内部缺陷几乎75％的缺陷都是借助超声波检测技术发现的。目前，超声波仪器与探头构成的检测系统的发展已经非常成熟，就检测系统本身来说，对于普通金属部件或者精密仪器的金属部件内部缺陷检出率以及定位定量已经非常准确，但由于一些外界因素的影响，例如：检测部件表面的粗糙度、耦合剂的与部件的耦合程度、耦合剂厚度对声波能量的减弱、人员的检测熟练程度等这些因素不仅影响检测过程的效率，更影响检测的精度。

综合上述因素，目前，广大检测人员面临一个共同的难题：进行检测工作前调教好的仪器，换能器的声速、零位，折射角、采用标准试块对检测灵敏度等都已调节好，对检测时缺陷的定量线根据相关标准也都已调教好。当对金属管道部件进行检发现内部缺陷时并对其进行定量时，缺陷位置的波高会出现时高时低，检测人员对其判定时，波高每次都有差别，直接原因则是检测人员施加力的差别导致换能器与管道部件表面的接触问题，理论上耦合剂层厚度越小越好，两者之间的耦合剂层越小，有利于声波的透射，缺陷的反射波能量越高对缺陷定量越准确。当耦合剂层足够薄时，会出现其与换能器面和管道部件表面接触不良好出现空气层，声波完全反射，无法探测到缺陷。如何实现既能检测到缺陷又能准确定量，根据透射理论只要耦合剂层厚度达到换能器波长λ的1/2整数倍就可以。这时，最关键的则是保证采用标准试块调节仪器时的耦合剂层厚度与现场检测时的后的是一样的即可，同时保证耦合剂层厚度是换能器波长λ的1/2整数倍，就可实现对现场管道类金属部件内部缺陷精确定量。因此，急需一种辅助装置解决此类问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种辅助提高超声波检测精度的拟合器，作为超声波探头的附加装置，用于控制检测耦合剂层的厚度，使超声波主声束透过耦合剂层使能量损失最少，使缺陷反射声波灵敏，实现管道类金属部件内部缺陷的精确定量。

本发明提供了一种辅助提高超声波检测精度的拟合器，包括底盘、轴承式滚动及升降装置、电子升降控制装置、换能器固定装置；

所述底盘由四个折角部组成，四个所述折角部由工型推叉杆构件连接，用于通过所述工型推叉杆构件调节底盘内部空间，对超声波换能器的下部进行固定；

所述轴承式滚动及升降装置与所述底盘的四个折角部连接，用于通过滚动方式带动所述底盘移动，并在所述电子升降控制装置的控制下，执行底盘的升降动作，以调节超声波换能器下表面与检测部件表面之间的距离；

所述换能器固定装置与所述底盘连接用于对超声波换能器的周侧及上部进行固定。

进一步地，四个所述折角部的折角底部设有用于承托超声波换能器，以防止超声波换能器下滑的换能器卡具。

进一步地，所述工型推叉杆构件包括配合连接的工型连杆及工型杆槽，所述工型推叉杆构件连接有盘式齿轮旋钮，用于通过旋转所述盘式齿轮旋钮带动所述工型推叉杆构件实现四个所述折角部之间的距离控制，以调节所述底盘的内部空间。

进一步地，所述轴承式滚动及升降装置包括伸缩轴、支撑架、轮壳、滚珠、润滑珠，所述伸缩轴一端与所述支撑架的顶部连接，另一端与所述底盘连接，所述支撑架的底部与所述轮壳连接，所述轮壳下端开口，内设有所述滚珠及润滑珠，用于通过所述滚珠的滚动执行移动动作，通过所述润滑珠避免滚珠与轮壳的摩擦。

进一步地，所述电子升降控制装置包括与所述底盘连接的升降控制开关及距离传感器，所述升降控制开关通过导线与所述距离传感器及伸缩轴连接，用于控制所述伸缩轴的升降动作，并通过所述距离传感器控制所述超声波换能器下表面与检测部件表面之间的距离。

进一步地，所述换能器固定装置包括换能器固定立柱、换能器预紧旋钮、螺杆、立杆槽，所述换能器固定立柱由两个U型支架交叉构成环抱型结构，所述立杆槽设于两个U型支架交叉处的沿线，所述换能器预紧旋钮用于通过所述螺杆及立杆槽对超声波换能器上部进行固定。

借由上述方案，通过辅助提高超声波检测精度的拟合器，具有如下技术效果：

(1)能够实现部件缺陷的精准定量，避免因缺陷评级问题导致的误判使部件评定不合格导致报废，为电厂等单位减少不必要的经济损失。

(2)通过轴承式滚轮独特设计能够实现现场检测工作的高效，有序进行，解决因管道表面的焊迹，杂物等带来的检测工作的中断问题，同时也能解决换能器表面磨损过快等问题，降低成本，提高效益。

(3)通过底盘连接构件，能够实现四部分底盘构件的有效连接，可根据检测时采用的换能器规格不同，减小或者扩大装置空间，使装置能够有效固定换能器。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

附图说明

图1是本发明辅助提高超声波检测精度的拟合器的结构示意图；

图2是本发明拟合器底盘内部连接示意图(左)；

图3是本发明拟合器底盘内部连接示意图(右)；

图4是本发明拟合器轴承式滚动及升降装置结构示意图；

图5是本发明拟合器电子升降控制装置示意图；

图6是本发明拟合器上方换能器固定装置示意图。

图中标记：

1-盘式齿轮旋钮；2-升降控制开关；3-底盘；4-换能器固定立柱；5-换能器预紧旋钮；6-换能器卡具；7-工型杆槽；8-工型连杆；9-伸缩轴；10-支撑架；11-轮壳；12-滚珠；13-润滑珠；14-距离传感器；15-导线；16-螺杆；17-立杆槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参图1至图6所示，本实施例提供了一种辅助提高超声波检测精度的拟合器，包括底盘3、轴承式滚动及升降装置、电子升降控制装置、换能器固定装置；

底盘3由四个折角部组成，四个折角部由工型推叉杆构件连接，用于通过工型推叉杆构件调节底盘3内部空间，对超声波换能器的下部进行固定；

轴承式滚动及升降装置与底盘的四个折角部连接，用于通过滚动方式带动底盘3移动，并在电子升降控制装置的控制下，执行底盘3的升降动作，以调节超声波换能器下表面与检测部件表面之间的距离。

换能器固定装置与底盘3连接用于对超声波换能器的周侧及上部进行固定。

在本实施例中，四个折角部的折角底部设有用于承托超声波换能器，以防止超声波换能器下滑的换能器卡具6。

在本实施例中，工型推叉杆构件包括配合连接的工型连杆8及工型杆槽7，工型推叉杆构件连接有盘式齿轮旋钮1，用于通过旋转盘式齿轮旋钮1带动工型推叉杆构件实现四个折角部之间的距离控制，以调节底盘3的内部空间。

在本实施例中，轴承式滚动及升降装置包括伸缩轴9、支撑架10、轮壳11、滚珠12、润滑珠13，伸缩轴9一端与支撑架10的顶部连接，另一端与底盘3连接，支撑架10的底部与轮壳11连接，轮壳11下端开口，内设有滚珠12及润滑珠13，用于通过滚珠12的滚动执行移动动作，通过润滑珠13避免滚珠12与轮壳11的摩擦。

在本实施例中，电子升降控制装置包括与底盘3连接的升降控制开关2及距离传感器14，升降控制开关2通过导线15与距离传感器14及伸缩轴9连接，用于控制伸缩轴9的升降动作，并通过距离传感器14控制超声波换能器下表面与检测部件表面之间的距离。

在本实施例中，换能器固定装置包括换能器固定立柱4、换能器预紧旋钮5、螺杆16、立杆槽17，换能器固定立柱4由两个U型支架交叉构成环抱型结构，立杆槽17设于两个U型支架交叉处的沿线，换能器预紧旋钮5用于通过螺杆16及立杆槽17对超声波换能器上部进行固定。

该辅助提高超声波检测精度的拟合器，具有如下技术效果：

(1)能够实现部件缺陷的精准定量，避免因缺陷评级问题导致的误判使部件评定不合格导致报废，为电厂等单位减少不必要的经济损失。

(2)通过轴承式滚轮独特设计能够实现现场检测工作的高效，有序进行，解决因管道表面的焊迹，杂物等带来的检测工作的中断问题，同时也能解决换能器表面磨损过快等问题，降低成本，提高效益。

(3)通过底盘连接构件(工型推叉杆构件)，能够实现四部分底盘构件的有效连接，可根据检测时采用的换能器规格不同，减小或者扩大装置空间，使装置能够有效固定换能器。

下面对本发明作进一步详细说明。

本发明基于提高管道类金属部件检测精度的目的，使调校仪器的灵敏度与现场实施检测的灵敏度为同一实施标准，避免因两种情况因检测人员的操作熟练度差别，使检测过程中耦合剂层厚度不均引起的声波能量损失导致部件内部缺陷误判的情况出现，因而设计了该拟合器，该拟合器底盘3由四部分构成，用于换能器的承接，每一部分底盘的内部有一换能器卡具6(角片)，用于承托换能器，防止下滑，起到固定作用，每部分底盘则通过工型推叉杆构件(工型杆槽7、工型连杆8)连接，利用盘式齿轮旋钮1的传动机构实现每部分之间距离的有效控制。底盘下部分由伸缩轴9、支撑架10、轮壳11、滚珠12、润滑珠13构成的轴承式滚动及升降装置作为支撑，其既能起到支撑作用，又能控制整个装置的滑动及升降。上面部分则是由立杆槽17和螺杆16构成的控制换能器上移的部分，实现换能器固定。中间部分则是由升降控制开关2与轴承式滚动及升降装置整体构成的升降控制装置，实现换能器与部件接触面的有效控制。

具体操作过程如下：首先根据检测所用的换能器规格长、宽，大致调节好底盘3四部分之间的间距，使得换能器能够大致放入中间的空间内，而后调节盘式齿轮旋钮1精确控制距离，使换能器与底盘紧密贴合，使四周得到固定，并由换能器卡具6支撑，而后通过立杆槽17和螺杆16构成的控制部分，扭动上方换能器预紧旋钮5使换能器上方得到紧密固定，此时换能器的上下左右都得到有效固定，再旋转升降控制开关2，调节换能器下表面与检测部件表面的最有效距离，通过此番操作，保持调校仪器时与现场检测时的耦合剂层厚度一致，做检测检测过程工作即可，能够使检测结果更加精准。

本发明通过电子升降控制装置控制换能器与管道类部件的表面接触空间，实现部件与换能器表面利用耦合剂层达到有效接触，且耦合剂层对超声波能量造成的损失最小，实现现场管道部件内部缺陷时的精度与调校仪器时的精度一致，实现缺陷的精准检测，避免因评级有误导致部件判定失效而使电厂等单位带来不必要的经济损失。

本发明通过借助装置的滚动构件部分实现对部件的高效率检测，移动装置采用轴承式滚动件，能够有效减小面与面之间的摩擦力，同时耦合剂也可作为检测时的轴承式滚动件的润滑剂，实现换能器部件在检测面上的有效滑动，而底盘与检测面之间通过升降装置对距离的绝对控制能避免换能器不必要的磨损，降低成本，提高效益。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，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变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种辅助提高超声波检测精度的拟合器，其特征在于，包括底盘、轴承式滚动及升降装置、电子升降控制装置、换能器固定装置；

所述底盘由四个折角部组成，四个所述折角部由工型推叉杆构件连接，用于通过所述工型推叉杆构件调节底盘内部空间，对超声波换能器的下部进行固定；所述工型推叉杆构件包括配合连接的工型连杆及工型杆槽，所述工型推叉杆构件连接有盘式齿轮旋钮，用于通过旋转所述盘式齿轮旋钮带动所述工型推叉杆构件实现四个所述折角部之间的距离控制，以调节所述底盘的内部空间；

所述轴承式滚动及升降装置与所述底盘的四个折角部连接，用于通过滚动方式带动所述底盘移动，并在所述电子升降控制装置的控制下，执行底盘的升降动作，以调节超声波换能器下表面与检测部件表面之间的距离；

所述换能器固定装置与所述底盘连接用于对超声波换能器的周侧及上部进行固定。

2.根据权利要求1所述的辅助提高超声波检测精度的拟合器，其特征在于，四个所述折角部的折角底部设有用于承托超声波换能器，以防止超声波换能器下滑的换能器卡具。

3.根据权利要求1所述的辅助提高超声波检测精度的拟合器，其特征在于，所述轴承式滚动及升降装置包括伸缩轴、支撑架、轮壳、滚珠、润滑珠，所述伸缩轴一端与所述支撑架的顶部连接，另一端与所述底盘连接，所述支撑架的底部与所述轮壳连接，所述轮壳下端开口，内设有所述滚珠及润滑珠，用于通过所述滚珠的滚动执行移动动作，通过所述润滑珠避免滚珠与轮壳的摩擦。

4.根据权利要求3所述的辅助提高超声波检测精度的拟合器，其特征在于，所述电子升降控制装置包括与所述底盘连接的升降控制开关及距离传感器，所述升降控制开关通过导线与所述距离传感器及伸缩轴连接，用于控制所述伸缩轴的升降动作，并通过所述距离传感器控制所述超声波换能器下表面与检测部件表面之间的距离。

5.根据权利要求1所述辅助提高超声波检测精度的拟合器，其特征在于，所述换能器固定装置包括换能器固定立柱、换能器预紧旋钮、螺杆、立杆槽，所述换能器固定立柱由两个U型支架交叉构成环抱型结构，所述立杆槽设于两个U型支架交叉处的沿线，所述换能器预紧旋钮用于通过所述螺杆及立杆槽对超声波换能器上部进行固定。

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