CN117347499B - 一种用于管材探伤的超声波探伤设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及应用于钢管探伤领域的一种用于管材探伤的超声波探伤设备，通过储液箱以及留印组件的设置，一方面，可以将涂覆介质液体以及探测操作的两个步骤合二为一，相较于现有技术，有效节省探测时间，提高探测效率，另一方面，在探测过程中，多个留印组件可在管道表面形成印记，既能有效指示探测轨迹，有效避免局部漏探测、重复探测等问题，并且还可有效保证在探测时，探测头与管道表面充分接触，有效保证被探测区域探测结果的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及的一种超声波探伤设备，特别是涉及应用于管材探伤领域的一种用于管材探伤的超声波探伤设备。
背景技术
超声波探伤是检查零件缺陷的一种方法，一般指超声波检测，是常规无损检测方法，无损检测是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种检测手段。
对于处于室外裸露的管材来说，大部分为大直径的钢管，往往需要定时对焊缝进行检测，然而对于这种已经投入使用的钢管来说，大部分需要使用手持式超声波设备对焊缝进行检测，然而手持式的超声波设备在检测时，需要手动涂抹介质液，然后再手动移动探头进行检测，在此过程中，同样的区域需要移动两次，并且检测时还容易出现部分区域漏探测或者重复探测的情况，导致检测效率以及检测精准度均存在一定的问题。
发明内容
针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是手持式的探伤设备探伤效率以及探伤精准性存在一定的问题。
为解决上述问题，本发明提供了一种用于管材探伤的超声波探伤设备，包括探测主机、探测头以及连接在探测主机和探测头之间的信号线，探测头右端固定连接有储液箱，储液箱内盛放有介质溶液，探测头前端、后端以及左端均设置有留印组件，留印组件上方固定连接有安装板，安装板与探测头相互靠近的端部固定连接，储液箱上端固定连接有注液管，储液箱底部开凿有导液孔，储液箱底部还固定连接有涂液条，导液孔与涂液条中部相互对应；
留印组件包括与探测头固定的外定杆、固定贯穿外定杆的存料管、固定连接在存料管下端的出印嘴以及固定连接在安装板下端的电动推杆，电动推杆的伸长端延伸至存料管内，电动推杆下端固定连接有矩形聚液条，矩形聚液条下端固定连接有均液板，均液板与存料管内壁过盈配合，存料管位于均液板下方的空间内饱和填充有留印粉，矩形聚液条与探测主机信号连接。
在上述用于管材探伤的超声波探伤设备中，通过储液箱以及留印组件的设置，可以将涂覆介质液体以及探测操作的两个步骤合二为一，相较于现有技术，有效节省探测时间，提高探测效率，同时还能有效避免局部漏探测、重复探测等问题。
作为本申请的进一步改进，储液箱前后端面上的两个留印组件均位于探测头靠近储液箱的端部，且两个留印组件相互错位，最后一个留印组件位于探测头俯视的横向中线上，每个外定杆的中部均固定镶嵌有观粉片，外定杆内的部分存料管为透明而结构。
作为本申请的进一步改进，涂液条设置为柱面涂条，柱面涂条包括与储液箱固定的承载底板、固定连接在承载底板下端的贴附层以及固定连接在导液孔下方口部的空心导液条，空心导液条下端固定贯穿承载底板并延伸至贴附层内。
作为本申请的进一步改进，空心导液条位于贴附层内的端部为多通透孔结构，储液箱远离探测头的柱面端为弹性密封结构，且储液箱的其他部分为硬质结构。
作为本申请的进一步改进，贴附层下端部低于探测头底部的探测面，空心导液条的底部高于探测头底部的探测面，且承载底板为硬质结构，贴附层为吸水性弹性材料制成。
作为本申请的进一步改进，出印嘴为锥面结构，出印嘴底部固定连接有抵管头，抵管头、出印嘴以及存料管依次相通。
作为本申请的进一步改进，抵管头底部微低于探测头底部测试面，且抵管头为高耐磨性的弹性结构。
作为本申请的又一种改进，涂液条设置为平面涂条，平面涂条包括固定连接在储液箱下端的矩形聚液条、固定连接在矩形聚液条下端的均液板、多个均匀固定连接在均液板下端的贴面丝以及固定连接在均液板下端的均液弹性层，矩形聚液条通过导液孔与储液箱相通，多个贴面丝均固定贯穿均液弹性层，且均液弹性层为弹性吸水性材料制成。
作为本申请的又一种改进的补充，贴面丝为纤维状的柔性结构，贴面丝下端进行磁化处理，磁化处理具体为：先在硅胶或者玻璃胶内均匀掺入纳米级磁粉，且保持纳米级磁粉的掺入体积比为5-10:1，均匀混合在形成胶液，然后将多个贴面丝的端部在胶液表面进行蘸取，固化后使贴面丝端部磁化，能与钢铁材料之间产生磁吸力。
综上，通过储液箱以及留印组件的设置，一方面，可以将涂覆介质液体以及探测操作的两个步骤合二为一，相较于现有技术，有效节省探测时间，提高探测效率，另一方面，在探测过程中，多个留印组件可在管道表面形成印记，既能有效指示探测轨迹，有效避免局部漏探测、重复探测等问题，并且还可有效保证在探测时，探测头与管道表面充分接触，有效保证被探测区域探测结果的准确度。
附图说明
图1为本申请第一种实施方式的主要的示意图；
图2为本申请第一种实施方式的探测头部分的立体图；
图3为本申请第一种实施方式的探测头部分的俯视图；
图4为本申请第一种实施方式的探测头部分的正面图；
图5为本申请第一种实施方式的涂液条部分的截面图；
图6为本申请第一种实施方式的留印组件的立体图；
图7为本申请第一种实施方式的留印组件的正视截面图；
图8为本申请第一种实施方式的留印组件下端部部分的示意图；
图9为本申请第一种实施方式在探测时的俯视示意图；
图10为本申请第二种实施方式的涂液条部分的示意图。
图中标号说明：
1探测主机、2信号线、3探测头、4储液箱、401注液管、402导液孔、5柱面涂条、51承载底板、52贴附层、53空心导液条、6留印组件、61外定杆、62存料管、63电动推杆、64出印嘴、641抵管头、601安装板、602观粉片、7平面涂条、71矩形聚液条、72均液板、73均液弹性层、74贴面丝。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的两种实施方式作详细说明。
第一种实施方式：
图1和图2示出一种用于管材探伤的超声波探伤设备，包括探测主机1、探测头3以及连接在探测主机1和探测头3之间的信号线2，探测头3右端固定连接有储液箱4，储液箱4内盛放有介质溶液，探测头3前端、后端以及左端均设置有留印组件6，留印组件6上方固定连接有安装板601，安装板601与探测头3相互靠近的端部固定连接，储液箱4上端固定连接有注液管401，储液箱4底部开凿有导液孔402，储液箱4底部还固定连接有涂液条，导液孔402与涂液条中部相互对应；在使用时，先将探测头3探测端贴附在待测钢管表面，并以储液箱4为头部朝向待测区域的方向各个方向移动，进行管道检测，在此过程中，在探测头3经过之前，涂液条先与对应区域接触后，探测头3在经过该区域，进而实现对应区域的探测，相较于现有技术，涂覆介质溶液以及探测的两个过程合为一个步骤，大幅度降低的检测时间，提高了效率。
涂液条设置为柱面涂条5，柱面涂条5包括与储液箱4固定的承载底板51、固定连接在承载底板51下端的贴附层52以及固定连接在导液孔402下方口部的空心导液条53，空心导液条53下端固定贯穿承载底板51并延伸至贴附层52内，空心导液条53位于贴附层52内的端部为多通透孔结构，储液箱4远离探测头3的柱面端为弹性密封结构，且储液箱4的其他部分为硬质结构，贴附层52下端部低于探测头3底部的探测面，空心导液条53的底部高于探测头3底部的探测面，使贴附层52能充分与待测钢管表面接触，使介质溶液的涂覆效果更好，且承载底板51为硬质结构，贴附层52为吸水性弹性材料制成，使介质溶液能在其内充分扩散，使其湿润，便于涂抹至管材表面。
在涂覆时，介质溶液通过空心导液条53分散至贴附层52上，同时贴附层52与待测钢管表面挤压接触，使接触面较大，使介质溶液能充分被涂覆在待测钢管表面。
如图3，储液箱4前后端面上的两个留印组件6均位于探测头3靠近储液箱4的端部，且两个留印组件6相互错位，最后一个留印组件6位于探测头3俯视的横向中线上，三个留印组件6可形成三角结构，在探测过程中，当三个留印组件6均形成印记后，说明探测头3底部的探测面与待测钢管表面充分接触，当缺少一条或两条印记时，在排除留印粉用完的情况下，说明探测头3的探测面可能未完全与待测钢管表面接触，便于工作人员及时调整，有效避免局部漏测的情况，提高探测结果的准确性。
如图6和图7，图中a表示留印粉，留印组件6包括与探测头3固定的外定杆61、固定贯穿外定杆61的存料管62、固定连接在存料管62下端的出印嘴64以及固定连接在安装板601下端的电动推杆63，电动推杆63的伸长端延伸至存料管62内，电动推杆63下端固定连接有矩形聚液条71，矩形聚液条71下端固定连接有均液板72，均液板72与存料管62内壁过盈配合，存料管62位于均液板72下方的空间内饱和填充有留印粉，留印粉为无腐蚀性的彩色粉末，矩形聚液条71与探测主机1信号连接。
每个外定杆61的中部均固定镶嵌有观粉片602，外定杆61内的部分存料管62为透明而结构，通过观粉片602可观测到存料管62内部，当其内部的留印粉较少时，可及时补粉，进而有效保证探测过程的稳定进行。
如图8，出印嘴64为锥面结构，出印嘴64底部固定连接有抵管头641，抵管头641、出印嘴64以及存料管62依次相通，抵管头641底部微低于探测头3底部测试面，且抵管头641为高耐磨性的弹性结构。
综上，通过储液箱4以及留印组件6的设置，一方面，可以将涂覆介质液体以及探测操作的两个步骤合二为一，相较于现有技术，有效节省探测时间，提高探测效率，另一方面，如图9，图中b表示留印组件6形成的印记，在探测过程中，多个留印组件6可在管道表面形成印记，既能有效指示探测轨迹，有效避免局部漏探测、重复探测等问题，并且还可有效保证在探测时，探测头3与管道表面充分接触，有效保证被探测区域探测结果的准确度。
第二种实施方式：
本实施方式在第一种实施方式的基础上，使用平面涂条7及其相关结构替换柱面涂条5，其余部分与第一种实施方式保持一致。
图10示出，涂液条设置为平面涂条7，平面涂条7包括固定连接在储液箱4下端的矩形聚液条71、固定连接在矩形聚液条71下端的均液板72、多个均匀固定连接在均液板72下端的贴面丝74以及固定连接在均液板72下端的均液弹性层73，矩形聚液条71通过导液孔402与储液箱4相通，多个贴面丝74均固定贯穿均液弹性层73，且均液弹性层73为弹性吸水性材料制成，在涂覆介质溶液时，介质溶液通过导液孔402进入矩形聚液条71内，并通过均液板72均散到均液弹性层73上，同时在涂覆时，多个贴面丝74端部可充分嵌入待测管道表面微凹陷处，进而有效引导介质溶液进入到待测管道包面凹陷处，进而不易出现待测管道表面局部为涂覆到介质溶液的情况发生，相较于现有技术，大幅度提高后续的探测准确性。
值得注意的时，均液弹性层73的底部低于探测头3底部的测试面，有效保证在涂覆介质液体时，平面涂条7底部与待测管道表面抵触，使涂覆时，管道表面能充分与介质液体充分接触，进而有效保证后续涂覆时的检测的准确性。
贴面丝74为纤维状的柔性结构，贴面丝74下端进行磁化处理，磁化处理具体为：先在硅胶或者玻璃胶内均匀掺入纳米级磁粉，且保持纳米级磁粉的掺入体积比为5-10:1，均匀混合在形成胶液，然后将多个贴面丝74的端部在胶液表面进行蘸取，固化后使贴面丝74端部磁化，能与钢铁材料之间产生磁吸力。
经过磁化处理的贴面丝74具有磁性，在向待测管道表面涂覆介质溶液时，由于贴面丝74表面微磁性，在经过凹陷处时，可充分朝向凹陷处内延伸，进而使介质溶液在待测管道表面分布更加均匀，降低因局部没有接触到介质溶液对探测结果准确度的影响。
结合当前实际需求，本申请采用的上述实施方式，保护范围并不局限于此，在本领域技术人员所具备的知识范围内，不脱离本申请构思作出的各种变化，仍落在本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于管材探伤的超声波探伤设备，其特征在于：包括探测主机（1）、探测头（3）以及连接在探测主机（1）和探测头（3）之间的信号线（2），所述探测头（3）右端固定连接有储液箱（4），所述储液箱（4）内盛放有介质溶液，所述探测头（3）前端、后端以及左端均设置有留印组件（6），所述留印组件（6）上方固定连接有安装板（601），所述安装板（601）与探测头（3）相互靠近的端部固定连接，所述储液箱（4）上端固定连接有注液管（401），所述储液箱（4）底部开凿有导液孔（402），所述储液箱（4）底部还固定连接有涂液条，所述导液孔（402）与涂液条中部相互对应；
所述留印组件（6）包括与探测头（3）固定的外定杆（61）、固定贯穿外定杆（61）的存料管（62）、固定连接在存料管（62）下端的出印嘴（64）以及固定连接在安装板（601）下端的电动推杆（63），所述电动推杆（63）的伸长端延伸至存料管（62）内，所述电动推杆（63）下端固定连接有矩形聚液条（71），所述矩形聚液条（71）下端固定连接有均液板（72），所述均液板（72）与存料管（62）内壁过盈配合，所述存料管（62）位于均液板（72）下方的空间内饱和填充有留印粉，所述矩形聚液条（71）与探测主机（1）信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于管材探伤的超声波探伤设备，其特征在于：所述储液箱（4）前后端面上的两个留印组件（6）均位于探测头（3）靠近储液箱（4）的端部，且两个留印组件（6）相互错位，最后一个所述留印组件（6）位于探测头（3）俯视的横向中线上，每个所述外定杆（61）的中部均固定镶嵌有观粉片（602），所述外定杆（61）内的部分存料管（62）为透明结构。
3.根据权利要求1所述的一种用于管材探伤的超声波探伤设备，其特征在于：所述涂液条设置为柱面涂条（5），所述柱面涂条（5）包括与储液箱（4）固定的承载底板（51）、固定连接在承载底板（51）下端的贴附层（52）以及固定连接在导液孔（402）下方口部的空心导液条（53），所述空心导液条（53）下端固定贯穿承载底板（51）并延伸至贴附层（52）内。
4.根据权利要求3所述的一种用于管材探伤的超声波探伤设备，其特征在于：所述空心导液条（53）位于贴附层（52）内的端部为多通透孔结构，所述储液箱（4）远离探测头（3）的柱面端为弹性密封结构，且储液箱（4）的其他部分为硬质结构。
5.根据权利要求4所述的一种用于管材探伤的超声波探伤设备，其特征在于：所述贴附层（52）下端部低于探测头（3）底部的探测面，所述空心导液条（53）的底部高于探测头（3）底部的探测面，且承载底板（51）为硬质结构，所述贴附层（52）为吸水性弹性材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种用于管材探伤的超声波探伤设备，其特征在于：所述出印嘴（64）为锥面结构，所述出印嘴（64）底部固定连接有抵管头（641），所述抵管头（641）、出印嘴（64）以及存料管（62）依次相通。
7.根据权利要求6所述的一种用于管材探伤的超声波探伤设备，其特征在于：所述抵管头（641）底部微低于探测头（3）底部测试面，且抵管头（641）为高耐磨性的弹性结构。
8.根据权利要求1所述的一种用于管材探伤的超声波探伤设备，其特征在于：所述涂液条设置为平面涂条（7），所述平面涂条（7）包括固定连接在储液箱（4）下端的矩形聚液条（71）、固定连接在矩形聚液条（71）下端的均液板（72）、多个均匀固定连接在均液板（72）下端的贴面丝（74）以及固定连接在均液板（72）下端的均液弹性层（73），所述矩形聚液条（71）通过导液孔（402）与储液箱（4）相通，多个所述贴面丝（74）均固定贯穿均液弹性层（73），且均液弹性层（73）为弹性吸水性材料制成。
9.根据权利要求8所述的一种用于管材探伤的超声波探伤设备，其特征在于：所述贴面丝（74）为纤维状的柔性结构，所述贴面丝（74）下端进行磁化处理，所述磁化处理具体为：先在硅胶或者玻璃胶内均匀掺入纳米级磁粉，且保持纳米级磁粉的掺入体积比为5-10:1，均匀混合形成胶液，然后将多个贴面丝（74）的端部在胶液表面进行蘸取，固化后使贴面丝（74）端部磁化，能与钢铁材料之间产生磁吸力。
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