CN116539727A - 一种管道缺陷超声波检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及管道检测技术领域，具体提供了一种管道缺陷超声波检测装置，包括行走小车和超声波探头，还包括升降机构、调节机构和耦合剂涂布机构，升降机构固定在行走小车上，升降机构包括能够进行升降的承托台，承托台的两端固定有导向轮，调节机构包括缓冲底座和缓冲板，缓冲底座固定在承托台上，缓冲板固定在缓冲底座上，耦合剂涂布机构包括液体存储盒和第一海绵辊，液体存储盒固定在缓冲板上，液体存储盒的顶部具有敞口，第一海绵辊转动安装在敞口内，第一海绵辊位于超声波探头前进方向的前侧，第一海绵辊的轴线高度大于超声波探头的高度，在超声波检测前通过耦合剂涂布机构将耦合剂涂抹在待检测管道的内壁，以便超声波探头对管道进行探伤。
Description
技术领域
本发明涉及管道检测技术领域，尤其涉及一种管道缺陷超声波检测装置。
背景技术
管道检测是为了避免由于腐蚀或焊接不牢固而造成管道漏损，或造成管道损坏致使供气中断，而对管道的检测，现有技术中通常使用声波发生器向管道发出超声波进行探伤检测，而超声波探伤检测包括垂直入射法和斜角探伤法，垂直入射法需要将超声波垂直射入工件探伤面进行探伤，适合几何形状简单的工件，由于做超声波探伤时，超声波探头与被测工件表面之间的空气将阻碍超声波传入工件，为了使超声波能有效地穿入被测工件，保证探测面上有足够的声强透射率，以达到检测的目的，为了使超声波能有效的穿入被测工件，需要液性传导介质来连接探头与被测工件，这种介质就是耦合剂，也就是超声波耦合剂，上述装置在检测过程中无法自动涂抹耦合剂，需要人工进行涂覆，现有技术中的耦合剂通常为水、机油、变压器油、润滑脂、甘油、水玻璃或者工业胶水、化学浆糊中的一种，而水相较于其余耦合剂，成本大大降低，后期清理难度低。
专利文献公开号为CN115201336A的一种管道无损检测装置，包括主杆、连接盘、支腿和超声波探伤装置，超声波探伤装置安装在主杆上，主杆两端分别安装两个连接盘；每个连接盘上均固定连接多个支腿；所述支腿包括定杆、滑杆、第一弹簧、转动组件、滚轮和安装座，定杆与连接盘固定连接，滑杆与定杆滑动连接，第一弹簧的两端分别连接定杆和滑杆相互背离的两端。安装座通过转动组件安装在滑杆远离连接盘的一端，滚轮转动连接在安装座上，转动组件能带动安装座转动。该专利既可以沿管道的轴线进行线性检测，又可以以管道轴线为轴进行环形检测，无需人工支撑超声波探伤装置，使探伤检测变得省时省力。然而，该专利依然存在一些不足：1、无法在超声波检测前自动在待检测区域涂抹超声波耦合剂，导致管道表面的超声波透射率低，而采用人工涂抹耦合剂则会降低检测效率，并且难以对较长且狭窄的管道进行操作。2、在对不同直径的管道进行检测时，难以根据实际情况调整超声波探伤装置到管道内壁之间的距离，导致检测头不能够完全贴合在管道上，影响超声波的穿入效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决超声波检测时超声波难以有效地穿入被测管道的问题，本发明提供了一种管道缺陷超声波检测装置来解决上述问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种管道缺陷超声波检测装置，包括行走小车和超声波探头，所述行走小车能够带动所述超声波探头在管道内移动，还包括升降机构、调节机构和耦合剂涂布机构，所述升降机构固定在所述行走小车上，所述升降机构包括能够进行升降的承托台，所述承托台的两端固定有导向轮，所述调节机构包括缓冲底座和缓冲板，所述缓冲底座固定在所述承托台上，所述缓冲板固定在所述缓冲底座上，所述耦合剂涂布机构包括液体存储盒和第一海绵辊，所述液体存储盒固定在所述缓冲板上，所述液体存储盒用于存放耦合剂，所述液体存储盒的顶部具有敞口，所述第一海绵辊转动安装在所述敞口内，所述第一海绵辊位于所述超声波探头前进方向的前侧，所述第一海绵辊的轴线高度大于所述超声波探头的高度。
作为优选，还包括耦合剂清理机构，所述耦合剂清理机构包括第二海绵辊、脱水板和回收盒，所述回收盒固定在所述缓冲板上，所述第二海绵辊转动安装在所述回收盒上，所述第一海绵辊和第二海绵辊分别位于所述超声波探头前进方向的前侧和后侧，所述脱水板与所述第二海绵辊抵接，所述脱水板用于将第二海绵辊中的水分挤出至回收盒内。
作为优选，所述耦合剂清理机构还包括滤液盒、过滤板和两个刮板，所述滤液盒固定在所述缓冲板上并且与所述回收盒连通，所述过滤板固定在所述滤液盒的顶部，两个所述刮板相互错开后固定在所述过滤板上，所述刮板设置在所述超声波探头和所述第二海绵辊之间，所述滤液盒通过管道连通所述液体存储盒。
作为优选，所述刮板上包覆有耐磨橡胶层，所述耐磨橡胶层向上延伸形成柔性接触部。
作为优选，所述缓冲底座包括四个缓冲杆，四个所述缓冲杆分别固定在所述缓冲板的四个边角处。
作为优选，所述升降机构还包括机台、导轨、螺杆、两个滑台和多个连杆，所述机台固定在所述行走小车上，所述导轨固定在所述机台上，所述螺杆转动安装在所述机台上并且与所述导轨平行，两个所述滑台滑动安装在所述导轨上，所述螺杆上设置有两段方向相反的螺纹，两个所述滑台分别与两段螺纹连接，所述螺杆旋转能够带动两个所述滑台相互靠近或相互远离，每个所述滑台的两端分别铰接一个连杆，多个所述连杆的另一端均铰接于所述承托台的中部。
作为优选，每个所述滑台上还固定有一个平衡机构，所述平衡机构包括顶杆和弹簧伸缩杆，所述弹簧伸缩杆固定在所述滑台内，所述顶杆安装在所述弹簧伸缩杆的顶端。
作为优选，所述顶杆上水平安装有滚轮，所述滚轮与所述承托台的底部滚动连接。
作为优选，所述超声波探头通过探头支架固定在所述缓冲板上。
本发明的有益效果是，设置有耦合剂涂布机构和耦合剂清理机构，在超声波检测前通过耦合剂涂布机构将耦合剂涂抹在待检测管道的内壁，以便超声波探头对管道进行探伤，探伤完成后通过耦合剂清理机构将涂抹的耦合剂清除并回收，减少耦合剂的浪费，避免在检测较长管道时发生耦合剂不足的情况。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一种管道缺陷超声波检测装置的最优实施例的结构示意图；
图2是本发明一种管道缺陷超声波检测装置的工作状态示意图；
图3是本发明一种管道缺陷超声波检测装置的承托台的结构示意图；
图4是本发明一种管道缺陷超声波检测装置的耦合剂清理机构的结构示意图；
图5是本发明一种管道缺陷超声波检测装置的升降机构的结构示意图；
图6是本发明一种管道缺陷超声波检测装置的平衡机构的结构示意图。
附图标记：1、行走小车；2、超声波探头；3、升降机构；4、调节机构；5、耦合剂涂布机构；6、承托台；7、导向轮；8、缓冲底座；9、缓冲板；10、液体存储盒；11、第一海绵辊；12、耦合剂清理机构；13、第二海绵辊；14、脱水板；15、回收盒；16、滤液盒；17、过滤板；18、刮板；19、缓冲杆；20、机台；21、导轨；22、螺杆；23、滑台；24、连杆；25、平衡机构；26、顶杆；27、弹簧伸缩杆；28、滚轮。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1至图6所示，本发明提供了一种管道缺陷超声波检测装置的实施例，包括行走小车1和超声波探头2，行走小车1能够带动超声波探头2在管道内移动，还包括升降机构3、调节机构4和耦合剂涂布机构5，升降机构3固定在行走小车1上，升降机构3包括能够进行升降的承托台6，承托台6的两端固定有导向轮7。
升降机构3还包括机台20、导轨21、螺杆22、两个滑台23和多个连杆24，机台20固定在行走小车1上，导轨21固定在机台20上，螺杆22转动安装在机台20上并且与导轨21平行，两个滑台23滑动安装在导轨21上，螺杆22上设置有两段方向相反的螺纹，两个滑台23分别与两段螺纹连接，螺杆22旋转能够带动两个滑台23相互靠近或相互远离，每个滑台23的两端分别铰接一个连杆24，多个连杆24的另一端均铰接于承托台6的中部。
在对不同直径的管道进行缺陷检测时，通过电机带动螺杆22旋转，螺杆22旋转使两个滑台23相互靠近，两个滑台23在靠近的过程中通过连杆24将承托台6顶起，实现承托台6的上升，承托台6上升带动超声波探头2靠近管道的内壁，直至导向轮7与管道的内壁抵接，一方面通过导向轮7对承托台6的上升距离进行限位，使超声波探头2能够尽量靠近管道的内壁并且不与管道内壁发生碰撞，以便对管道进行检测，另一方面通过导向轮7对行走小车1提供压力，将小车压紧在管道的内壁，防止行走小车1发生打滑，若需要对管道的侧面进行检测时，通过导向轮7和行走小车1相互配合，能够使行走小车1以水平躺倒的姿态在管道内行进，以便超声波探头2对管道内壁的任意部位进行探测。
调节机构4包括缓冲底座8和缓冲板9，缓冲底座8固定在承托台6上，缓冲板9固定在缓冲底座8上，超声波探头2通过探头支架固定在所述缓冲板9上，缓冲底座8包括四个缓冲杆19，四个缓冲杆19分别固定在缓冲板9的四个边角处。
耦合剂涂布机构5包括液体存储盒10和第一海绵辊11，液体存储盒10固定在缓冲板9上，液体存储盒10用于存放耦合剂，液体存储盒10的顶部具有敞口，第一海绵辊11转动安装在敞口内，第一海绵辊11位于超声波探头2前进方向的前侧，从而实现先涂抹耦合剂再通过超声波探头2进行检测，第一海绵辊11的轴线高度大于超声波探头2的高度，因此当第一海绵辊11与管道内壁抵接后，超声波探头2仍然不会接触到管道的内壁。
在进行超声波检测时，行走小车1沿管道内移动，第一海绵辊11与管道内壁抵接，液体存储盒10内盛放的耦合剂被第一海绵辊11吸取后涂抹在待检测管道的内壁，以方便后续使用超声波探头2对管道内壁进行检测。
还包括耦合剂清理机构12，耦合剂清理机构12包括第二海绵辊13、脱水板14和回收盒15，回收盒15固定在缓冲板9上，第二海绵辊13转动安装在回收盒15上，第一海绵辊11和第二海绵辊13分别位于超声波探头2前进方向的前侧和后侧，脱水板14与第二海绵辊13抵接，脱水板14用于将第二海绵辊13中的水分挤出至回收盒15内。
耦合剂清理机构12还包括滤液盒16、过滤板17和两个刮板18，滤液盒16固定在缓冲板9上并且与回收盒15连通，过滤板17固定在滤液盒16的顶部，两个刮板18相互错开后固定在过滤板17上，刮板18设置在超声波探头2和第二海绵辊13之间，滤液盒16通过管道连通液体存储盒10。
超声波检测完后，首先通过两个刮板18将管道内壁涂抹的耦合剂刮下，刮下的耦合剂掉落在过滤板17上，经过过滤后进入滤液盒16内进行回收利用，管道内壁残留的少量耦合剂通过第二海绵辊13沿管道内壁滚动进行吸取，然后再通过脱水板14挤压第二海绵辊13，将吸入第二海绵辊13内的耦合剂压出并排放至回收盒15内进行回收，回收盒15和滤液盒16回收的耦合剂再次经过管道送入液体存储盒10内，实现对耦合剂的重复利用，降低添加耦合剂的频率，使用少量耦合剂即可完成对较长管道的超声波检测。
刮板18上包覆有耐磨橡胶层，耐磨橡胶层向上延伸形成柔性接触部，通过柔性接触部与弧形的管道内壁贴合，使刮板18能够将管道内壁的粘附的耦合剂刮下。
每个滑台23上还固定有一个平衡机构25，平衡机构25包括顶杆26和弹簧伸缩杆27，弹簧伸缩杆27固定在滑台23内，顶杆26安装在弹簧伸缩杆27的顶端，顶杆26上水平安装有滚轮28，滚轮28与承托台6的底部滚动连接，通过弹簧伸缩杆27和顶杆26配合，使承托台6能够保持水平状态，当移动至管道接头处等凹凸不平的部位时，承托台6能够产生倾斜以适应管道内凸起的部位，提升行走小车1的通过性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。
Claims (9)
1.一种管道缺陷超声波检测装置，包括行走小车（1）和超声波探头（2），所述行走小车（1）能够带动所述超声波探头（2）在管道内移动，其特征在于：还包括升降机构（3）、调节机构（4）和耦合剂涂布机构（5），所述升降机构（3）固定在所述行走小车（1）上，所述升降机构（3）包括能够进行升降的承托台（6），所述承托台（6）的两端固定有导向轮（7），所述调节机构（4）包括缓冲底座（8）和缓冲板（9），所述缓冲底座（8）固定在所述承托台（6）上，所述缓冲板（9）固定在所述缓冲底座（8）上，所述耦合剂涂布机构（5）包括液体存储盒（10）和第一海绵辊（11），所述液体存储盒（10）固定在所述缓冲板（9）上，所述液体存储盒（10）用于存放耦合剂，所述液体存储盒（10）的顶部具有敞口，所述第一海绵辊（11）转动安装在所述敞口内，所述第一海绵辊（11）位于所述超声波探头（2）前进方向的前侧，所述第一海绵辊（11）的轴线高度大于所述超声波探头（2）的高度。
2.如权利要求1所述的一种管道缺陷超声波检测装置，其特征在于：还包括耦合剂清理机构（12），所述耦合剂清理机构（12）包括第二海绵辊（13）、脱水板（14）和回收盒（15），所述回收盒（15）固定在所述缓冲板（9）上，所述第二海绵辊（13）转动安装在所述回收盒（15）上，所述第一海绵辊（11）和第二海绵辊（13）分别位于所述超声波探头（2）前进方向的前侧和后侧，所述脱水板（14）与所述第二海绵辊（13）抵接，所述脱水板（14）用于将第二海绵辊（13）中的水分挤出至回收盒（15）内。
3.如权利要求2所述的一种管道缺陷超声波检测装置，其特征在于：所述耦合剂清理机构（12）还包括滤液盒（16）、过滤板（17）和两个刮板（18），所述滤液盒（16）固定在所述缓冲板（9）上并且与所述回收盒（15）连通，所述过滤板（17）固定在所述滤液盒（16）的顶部，两个所述刮板（18）相互错开后固定在所述过滤板（17）上，所述刮板（18）设置在所述超声波探头（2）和所述第二海绵辊（13）之间，所述滤液盒（16）通过管道连通所述液体存储盒（10）。
4.如权利要求3所述的一种管道缺陷超声波检测装置，其特征在于：所述刮板（18）上包覆有耐磨橡胶层，所述耐磨橡胶层向上延伸形成柔性接触部。
5.如权利要求1所述的一种管道缺陷超声波检测装置，其特征在于：所述缓冲底座（8）包括四个缓冲杆（19），四个所述缓冲杆（19）分别固定在所述缓冲板（9）的四个边角处。
6.如权利要求1所述的一种管道缺陷超声波检测装置，其特征在于：所述升降机构（3）还包括机台（20）、导轨（21）、螺杆（22）、两个滑台（23）和多个连杆（24），所述机台（20）固定在所述行走小车（1）上，所述导轨（21）固定在所述机台（20）上，所述螺杆（22）转动安装在所述机台（20）上并且与所述导轨（21）平行，两个所述滑台（23）滑动安装在所述导轨（21）上，所述螺杆（22）上设置有两段方向相反的螺纹，两个所述滑台（23）分别与两段螺纹连接，所述螺杆（22）旋转能够带动两个所述滑台（23）相互靠近或相互远离，每个所述滑台（23）的两端分别铰接一个连杆（24），多个所述连杆（24）的另一端均铰接于所述承托台（6）的中部。
7.如权利要求6所述的一种管道缺陷超声波检测装置，其特征在于：每个所述滑台（23）上还固定有一个平衡机构（25），所述平衡机构（25）包括顶杆（26）和弹簧伸缩杆（27），所述弹簧伸缩杆（27）固定在所述滑台（23）内，所述顶杆（26）安装在所述弹簧伸缩杆（27）的顶端。
8.如权利要求7所述的一种管道缺陷超声波检测装置，其特征在于：所述顶杆（26）上水平安装有滚轮（28），所述滚轮（28）与所述承托台（6）的底部滚动连接。
9.如权利要求2所述的一种管道缺陷超声波检测装置，其特征在于：所述超声波探头（2）通过探头支架固定在所述缓冲板（9）上。
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