CN113125568B - 履带式移动超声波结构检测装置和检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种履带式移动超声波结构检测装置，包括：环状的膜袋；环状的履带，膜袋与履带形成整体的双环状结构，双环状结构内填充有介质油；内支架，设于双环状结构的内部；履带轮，与履带连接；电机，设于内支架并与履带轮连接；超声传感器，设于双环状结构内并浸泡于介质油中；履带式移动超声波结构检测装置适于由电机或外部移动载体驱动以沿结构面移动。本发明可以形成结构面‑膜袋之间良好的耦合作用以利于超声波透射传递，且可明显提高超声探测波及其反射回波通过结构面‑膜袋‑介质油之间的传递效率和敏感性，并可在移动状态下对结构内的结构缺陷检测超声波的(传感器‑结构面之间)非直接接触的连续发射波和反射回波的连续采集。

Description

履带式移动超声波结构检测装置和检测方法

技术领域

本发明涉及一种履带式移动超声波结构检测装置和检测方法。

背景技术

超声波检测装置的移动方式通常有两种，一种是轮式移动，另一种是履带式移动，现有的履带式移动的超声波检测装置通常包括直接在结构面上移动的履带和用于带动履带转动的履带轮，为了达到良好的超声波传递效果，履带需要与结构面紧密接触并保持张紧状态，而这种结构难以使履带保持比较好的张紧状态，因此常常需要设置第三方的张紧机构以调节履带的张紧力。另外，为了使超声波形成较大通量，履带和结构面之间需要有一定的接触面积，而对于传统的履带结构而言，履带越宽则保持张紧状态越难。

发明内容

本发明的一个目的是针对现有技术的不足，从而提供一种履带式移动超声波结构检测装置，其中膜袋与履带形成整体的双环状结构。

本发明的另一目的是提供一种履带式移动超声波结构检测方法。

针对本发明的一个目的，本发明采用以下技术方案：

一种履带式移动超声波结构检测装置，包括：

环状的膜袋，适于与结构面接触；

环状的履带，与所述膜袋连接，使所述膜袋始终保持舒展的张开状态，且所述膜袋与所述履带形成整体的双环状结构，所述双环状结构内填充有介质油；

内支架，设于所述双环状结构的内部；

履带轮，与所述履带连接；

电机，设于所述内支架并与所述履带轮连接，以驱动所述履带轮转动，从而带动所述履带转动；

超声传感器，设于所述双环状结构内并浸泡于所述介质油中；

其中，所述履带式移动超声波结构检测装置适于由所述电机或外部移动载体驱动以沿结构面移动。

进一步地，所述膜袋和所述履带之间通过环状的密封唇进行胶合，所述履带粘结于所述密封唇的内侧。

进一步地，所述内支架和所述膜袋之间通过所述密封唇进行密封。

进一步地，所述内支架和所述密封唇之间还设有环状的密封圈。

进一步地，还包括设于所述膜袋内侧的压环和设于所述压环内侧的压轮，所述压环的一端与所述密封唇紧密接触，另一端与所述内支架紧密接触，所述压轮与所述密封唇紧密接触。

进一步地，所述压环的内侧和所述密封唇之间形成有环状的容纳空间，所述压轮呈环状布置于所述容纳空间内。

进一步地，所述密封唇为钢片。

进一步地，所述内支架的中部安装有固定轴，所述超声传感器安装于所述固定轴，所述固定轴和所述内支架之间通过密封端盖和密封垫进行密封，并与所述双环状结构形成注入介质油的密闭空间。

进一步地，所述履带的内侧具有环形分布的啮合齿，所述履带轮具有与所述啮合齿配合的啮合槽。

针对本发明的另一目的，本发明采用以下技术方案：

一种履带式移动超声波结构检测方法，包括以下步骤：

提供上述的履带式移动超声波结构检测装置；

驱动检测装置，使检测装置沿结构面移动，实现在移动状态下对结构内的结构缺陷检测超声波的非直接接触的连续发射波和反射回波的连续采集，并基于超声传感器的反射回波信息对结构内的结构缺陷进行识别。

本发明的有益效果包括：膜袋与履带形成整体的双环状结构，双环状结构内填充有介质油，超声传感器设于双环状结构内并浸泡于介质油中。履带不直接与结构面接触，而是由膜袋与结构面接触，履带可以使膜袋始终保持舒展的张开状态，保持膜袋底面与结构面之间紧密接触，形成结构面-膜袋之间良好的耦合作用以利于超声波透射传递。此外，膜袋底面与结构面之间可以形成很大的接触面积，超声波通过接触面透射形成较大通量，并同时利用介质油的声阻抗匹配作用减小超声波能量在界面上的发射，可明显提高超声探测波及其反射回波通过结构面-膜袋-介质油之间的传递效率和敏感性，以采集到较完整的超声反射回波信息。

附图说明

图1为本发明的履带式移动超声波结构检测装置的正向剖面示图；

图2为本发明的履带式移动超声波结构检测装置的侧向剖面视图；

图3为图2中的A-A剖面视图；

图4为图2的局部放大A图；

图5为本发明的履带式移动超声波结构检测装置的环状密封结构的剖面示图；

图6为图5中的E-E剖面视图(其中有部分结构省略)；

图7为本发明的履带式移动超声波结构检测装置的双环状结构的示意图；

图8为图7中的D-D剖面视图；

图9为图7中的B-B剖面视图；

图10为图7中的C-C剖面视图。

附图标号说明：100、检测装置；1、膜袋；2、压环；3、压轮；4、密封唇；5、密封圈；6、内支架；7、密封垫；8、密封端盖；9、固定轴；10、超声传感器；11、介质油；12、履带轮；13、履带轮轴；14、履带；15、电机；16、超声探测波；17、超声回波；18、结构缺陷；19、结构面；20、双环状结构；21、容纳空间；22、啮合齿。

具体实施方式

为便于更好地理解本发明的目的、结构、特征以及功效等，现结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。应注意的是，图中示出的特征不是必须按照比例绘制。此外，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。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。

请参阅图1至图10，本发明一实施例的一种履带式移动超声波结构检测装置100，包括膜袋1、履带14、压环2、压轮3、内支架6、履带轮12、电机15和超声传感器10。

膜袋1呈环状并位于最外侧，以适于与结构面19接触。在移动过程中，膜袋1的底面与结构面19紧密接触。

履带14呈环状并与膜袋1连接。膜袋1与履带14形成整体的双环状结构20，双环状结构20内填充有介质油11。履带14有两个，分别设置在膜袋1的前后两侧。

履带14和膜袋1之间通过环状的密封唇4进行胶合。密封唇4为柔软的薄钢片。履带14粘结于密封唇4的内侧，而膜袋1粘结于密封唇4的外侧。由此，履带14和膜袋1复合形成整体的双环状结构20。当履带14转动时，可以带动密封唇4以及膜袋1同步转动，从而在结构面19上移动。

内支架6设于双环状结构20的内部。内支架6和膜袋1之间通过密封唇4和环状的密封圈5进行密封。密封圈5位于内支架6和密封唇4之间。内支架6的中部安装有固定轴9。在固定轴9的端部，固定轴9和内支架6之间通过密封端盖8和密封垫7进行密封，其中密封垫7位于固定轴9和密封端盖8之间。固定轴9和内支架6经密封后，与双环状结构20形成注入介质油11的密闭空间。

压环2设于膜袋1的内侧，压轮3设于压环2的内侧，且压轮3设置有多个。压环2的内侧和密封唇4之间形成有环状的容纳空间21，多个压轮3呈环状布置于容纳空间21内。压环2的一端与密封唇4紧密接触，另一端与内支架6紧密接触，同时，压轮3与密封唇4紧密接触，在压环2和压轮3的作用下，密封唇4被适当地压紧，保持其与密封圈5紧密结合状态，从而确保密封的可靠性。

超声传感器10(也称超声波传感器)用于发射和/或接收超声波。超声传感器10设于双环状结构20内并浸泡于介质油11中。超声传感器10安装于固定轴9，并位于充满介质油11的密闭空间中。膜袋1的宽度可以实际需要进行设置，使膜袋1底面与结构面19之间形成很大的接触面积，超声波通过接触面透射形成较大通量，并同时利用介质油11的声阻抗匹配作用减小超声波能量在界面上的发射，可明显提高超声探测波16及其反射回波通过结构面-膜袋-介质油之间的传递效率和敏感性，以采集到较完整的超声反射回波信息。根据需要，超声传感器10可以设置一个或多个。根据结构情况，超声传感器10可按单列或多列的阵列布置，以采集到各次不同幅值和相位的超声回波17信息，形成结构内的结构缺陷18的三维图像。

每个履带14在左右两侧都对应设置履带轮12。履带14的内侧具有环形分布的啮合齿22，履带轮12具有与啮合齿22配合的啮合槽，使得履带轮12能够带动履带14同步转动，以使膜袋1始终保持舒展的张开状态，保持膜袋1底面与结构面19之间紧密接触，形成结构面19-膜袋1之间良好的耦合作用以利于超声波透射传递。

电机15安装于内支架6并通过履带轮轴13与履带轮12连接，以驱动履带轮12转动，从而带动履带14同步转动，进而带动膜袋1转动，使得整个检测装置100沿着结构面19移动。

检测装置100可以由电机15进行驱动，也可以由与其连接的外部移动载体(未图示)进行驱动，实现在移动状态下对结构内的结构缺陷18检测超声波的(传感器-结构面之间)非直接接触的连续发射波(超声探测波16)和反射回波(超声回波17)的连续采集，并基于超声传感器10的反射回波信息对结构内的结构缺陷18进行识别。

以上详细说明仅为本发明之较佳实施例的说明，非因此局限本发明之专利范围，所以，凡运用本创作内容所为之等效技术变化，均包含于本创作之专利范围内。

Claims (10)

1.一种履带式移动超声波结构检测装置，其特征在于，包括：

一个环状的膜袋，适于与结构面接触；

环状的履带，与所述膜袋胶合连接，使所述膜袋始终保持舒展的张开状态，且所述膜袋与所述履带形成整体的双环状结构，所述双环状结构内填充有介质油；所述履带位于所述膜袋的内侧，不与结构面接触；

内支架，设于所述双环状结构的内部；

设置在履带纵长方向两端的两个履带轮，与所述履带连接并位于所述履带的内侧；

电机，设于所述内支架并与所述履带轮连接，以驱动所述履带轮转动，从而带动所述履带转动，进而带动所述膜袋同步转动，使膜袋在结构面上移动；

超声传感器，设于所述双环状结构内并浸泡于所述介质油中；

其中，所述履带式移动超声波结构检测装置适于由所述电机或外部移动载体驱动以沿结构面移动。

2.如权利要求1所述的履带式移动超声波结构检测装置，其特征在于：所述膜袋和所述履带之间通过环状的密封唇进行胶合，所述履带粘结于所述密封唇的内侧。

3.如权利要求2所述的履带式移动超声波结构检测装置，其特征在于：所述内支架和所述膜袋之间通过所述密封唇进行密封。

4.如权利要求3所述的履带式移动超声波结构检测装置，其特征在于：所述内支架和所述密封唇之间还设有环状的密封圈。

5.如权利要求2或4所述的履带式移动超声波结构检测装置，其特征在于：还包括设于所述膜袋内侧的压环和设于所述压环内侧的压轮，所述压环的一端与所述密封唇紧密接触，另一端与所述内支架紧密接触，所述压轮与所述密封唇紧密接触。

6.如权利要求5所述的履带式移动超声波结构检测装置，其特征在于：所述压环的内侧和所述密封唇之间形成有环状的容纳空间，所述压轮呈环状布置于所述容纳空间内。

7.如权利要求2所述的履带式移动超声波结构检测装置，其特征在于：所述密封唇为钢片。

8.如权利要求1所述的履带式移动超声波结构检测装置，其特征在于：所述内支架的中部安装有固定轴，所述超声传感器安装于所述固定轴，所述固定轴和所述内支架之间通过密封端盖和密封垫进行密封，并与所述双环状结构形成注入介质油的密闭空间。

9.如权利要求1所述的履带式移动超声波结构检测装置，其特征在于：所述履带的内侧具有环形分布的啮合齿，所述履带轮具有与所述啮合齿配合的啮合槽。

10.一种履带式移动超声波结构检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供权利要求1～9任意一项所述的履带式移动超声波结构检测装置；

驱动检测装置，使检测装置沿结构面移动，实现在移动状态下对结构内的结构缺陷检测超声波的非直接接触的连续发射波和反射回波的连续采集，并基于超声传感器的反射回波信息对结构内的结构缺陷进行识别。

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