CN117899958A - 检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于检测方法领域，尤其涉及一种检测装置及检测方法。检测装置包括热处理炉和加热组件，热处理炉用于容置待检测的钛金属复合板设备，并对设备的外部进行加热，热处理炉内设置有风扇，风扇用于加速热处理炉内的空气流动，使设备外部温度均匀；加热组件用于对设备的内部进行加热，减小设备内部和设备外部的温差，避免设备因较大的温差损坏。该检测装置使设备内部和外部同步升温和降温，使用风扇加速热处理炉内的空气流动，使设备外部温度均匀，避免了炉内热循环的方法导致设备加热不均，使设备内外产生温差，从而损坏设备，节省了经济成本；优化了钛金属复合板设备的检测方法。

Description

检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及检测方法领域，尤其涉及一种检测装置及检测方法。

背景技术

由于钛材属于特种金属，价格非常昂贵，纯钛材设备成本非常高昂，所以对于大型设备而言，常用钛复合板制造设备。钛钢复合板使用爆炸复合的方式在钢基板上形成钛复层，由于爆炸复合的结合面是机械混合，钛和钢两种材料热膨胀系数相差很大，受热会产生较大的内应力从而导致结合性能下降，并且由于钛钢无法焊接的特性，钛复合板设备存在大量的松式衬里结构，加剧了运行失效的风险。所以需要对钛钢复合板制造的设备进行检测，以测试钛复层结构在运行工况下的质量，排除运行风险，保证操作人员的安全，减少钛钢复合板设备损坏，节省生产成本。

现有的检测方法多采用炉内热循环的方法对设备进行普通加热，但这样的加热方式存在加热不均的问题，在对大型钛钢复合板设备进行检测时，容易导致设备因温差应力而出现钛复层开裂、损坏，增加经济成本。

发明内容

本发明针对现有技术中检测装置对设备加热不均的问题，提供一种能够均匀加热的检测装置及检测方法，避免了钛钢复合板设备因为检测造成损坏，节省了经济成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

检测装置，用于检测钛金属复合板设备，所述检测装置包括：

热处理炉和加热组件，所述热处理炉用于容置待检测的钛金属复合板设备，并对所述设备的外部进行加热，所述热处理炉内设置有风扇，所述风扇用于加速所述热处理炉内的空气流动；所述加热组件用于对所述设备的内部进行加热。

作为检测装置一种可选的技术方案，所述加热组件包括管道和驱动泵，所述驱动泵与所述管道相互连接，所述管道贯穿于所述设备的内部设置，且两端出口位于所述设备的外部，所述管道用于输送加热气体，所述驱动泵驱动所述加热气体在所述管道内流动并使所述设备内部的空气换热升温。

作为检测装置一种可选的技术方案，所述加热组件还包括有加热件，所述加热件设置于所述设备的外部，且连接所述管道，所述管道的两端出口相互连通以形成闭合管道，所述加热件用于加热所述加热气体，所述驱动泵驱动所述加热气体在所述管道内循环流动。

作为检测装置一种可选的技术方案，所述检测装置还包括隔热组件，所述隔热组件包覆于所述热处理炉的内部和/或外部。

作为检测装置一种可选的技术方案，所述检测装置还包括多个温度感应组件，多个所述温度感应组件分别设置于所述设备的内部和所述热处理炉的内部，所述温度感应组件通讯连接所述热处理炉和/或所述加热组件。

检测方法，应用于上述的检测装置，所述检测方法包括以下步骤：

S1、将所述设备放入所述热处理炉中，将所述加热组件连接于所述设备；

S2、开启所述热处理炉内的所述风扇，控制所述热处理炉和所述加热组件对所述设备加热，使所述设备的内部和所述设备的外部同步升温至第一预设温度；

S3、控制所述热处理炉和所述加热组件对所述设备停止加热，使所述设备的内部和所述设备的外部同步降温至第二预设温度；

S4、对所述设备进行焊缝探伤并整体氦检。

作为检测方法一种可选的技术方案，所述第一预设温度为100℃-400℃。

作为检测方法一种可选的技术方案，所述第二预设温度为5℃-100℃。

作为检测方法一种可选的技术方案，在所述S3之后、所述S4之前还包括如下步骤：循环所述S2、所述S3至少一次。。

作为检测方法一种可选的技术方案，在所述S2和所述S3中，还包括通过压力组件为所述设备内部提供压力。

本发明的有益效果：

本发明提供的检测装置用于检测钛金属复合板设备，包括热处理炉和加热组件，热处理炉用于容置待检测的钛金属复合板设备，并对设备的外部进行加热，热处理炉内设置有风扇，风扇用于加速热处理炉内的空气流动，使设备外部各位置的温度更加均匀；加热组件设于设备的内部，用于对设备的内部进行加热，以减小设备内部和设备外部的温差，避免设备的钢基板和钛复层因为较大的温差应力而损坏。该检测装置使设备内部和外部同步升温和降温，使用风扇加速热处理炉内的空气流动，使设备外部温度均匀，避免了炉内热循环的方法导致设备加热不均，使设备内外产生温差，从而损坏设备，节省了经济成本；优化了对钛钢复合板设备的检测方法。

本发明提供的检测方法，通过加热组件对设备的内部加热，使设备的内部与设备的外部同步升温和降温，减小了设备的内部和外部的温差，使用风扇加速热处理炉内的空气流动，使设备外部温度均匀，避免设备因检测方法不当造成损坏，节省了经济成本；优化了对钛钢复合板设备的检测方法。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的检测装置的示意图；

图2是本发明实施例二提供的检测方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的检测方法的部分变量控制图。

图中：

100、设备；

1、热处理炉；11、风扇；2、压力组件；3、加热组件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

发明人在长期的研究中发现，现有的钛钢复合板设备体积逐渐增大，而针对大型的钛钢复合板设备，尤其是超限设备，却没有对应的检测装置及检测方法，以保证大型钛钢复合板设备实际运行的可行性和安全性。发明人在使用现有的炉内热循环技术对大型钛钢复合板设备的进行检测实验的过程中发现，由于设备的体积较大，热处理炉内的热传导性不足，导致设备温度不均匀，不符合设备实际运行工况。并且在升温或保温的情况下，钛钢复合板的基层膨胀量会远大于复层，在这样的情况下，基层受压应力，复层受拉应力。在同时承压时，内压对基复层同步产生拉应力，这会缓解基层受力情况，但是会进一步恶化复层的受力情况，这就是理论钛复合板设备基复层受力情况，容易造成检测过程中设备开裂、损坏。

实施例一：

图1是本发明实施例一提供的检测装置的示意图。参阅图1，本实施例提供了一种检测装置，用于检测钛金属复合板设备。检测装置包括热处理炉1和加热组件3；热处理炉1用于容置待检测的钛金属复合板设备100，并对设备100的外部进行加热，待检测的钛金属复合板包括且不限于钛钢复合板。热处理炉1内设置有风扇11，风扇11用于加速热处理炉1内的空气流动，使热处理炉1各区域能保持较好的热均匀性，保证热处理炉1的炉内温度可控，设备100的温度能随热处理炉1的温度上升，从而使设备100外部各位置的温度更加均匀；具体地，将风扇11设置为高速循环扇，能够使热处理炉1内的空气循环流动，形成通畅的炉内流场通道，利于给设备100均匀加热升温，使设备100外层金属的升温速率和内层金属保持一致；加热组件3用于对设备100的内部进行加热，以减小设备100内部和设备100外部的温差，使设备100的检测运行工况更符合实际运行工况，避免设备100因为较大的温差损坏。该检测装置使设备100各处、及设备100内部和外部同步均匀升温和降温，降低钢基板和钛复层的温度应力，避免了设备100因为内外温差应力而增加开裂、损坏风险，优化了对钛金属复合板设备的检测方法，有利于延长设备100使用寿命，节省了经济成本。

进一步地，检测装置还包括压力组件2，压力组件2与设备100连接，用于为设备100内部提供压力，以模拟设备100实际运行的压力环境。具体地，压力组件2包括空压机或氮气瓶等。可根据设备100的实际结构选择使用空压机或氮气瓶。

具体地，加热组件3包括管道和驱动泵，驱动泵与管道相互连接，管道贯穿设备100的内部设置，且两端出口位于设备100的外部，管道用于输送加热气体，驱动泵驱动加热气体在管道内流动并使设备100内部的空气进行换热升温。向管道内输送加热气体，利用驱动泵可以使加热气体在管道内由一端出口流向另一端出口；由于加热气体自身存在温度，流动过程中可以将自身的温度传导给设备100的内部的空气，空气温度上升能带动设备100的内壁的温度上升。管道可连通外部热源，能不断向设备100提供满足温度要求的加热气体。

但是，管道的两端都为选择性连通，以保持管道内一直存在加热气体对设备100的内部进行传导热量，这就需要持续的向管道内通入加热气体，增加了很多经济成本。为了解决这一问题，在加热组件3还包括加热件，加热件设置于设备100的外部，且连接管道，管道的两端出口相互连通以形成闭合管道，加热件用于加热管道内的加热气体，驱动泵驱动加热气体在管道内循环流动。将管道两端连通使加热气体能够循环使用，节省了经济成本，而且使用加热件方便对加热气体进行加热，以达到需求温度。示例性地，加热件可以设置为不锈钢电加热管。

为了使设备100能将外界提供的热量最大化利用，就要减少设备100上热量的流失。具体地，可以在检测装置上设置隔热组件，隔热组件包覆于热处理炉1的内部和/或外部。隔热组件使设备100热量流失缓慢，在设备100需要升温时，能够迅速达到指定的温度，减少了等待设备100升温的时间，提高了检测的效率。

进一步地，需要对设备100增加检测装置以作为保护措施，防止设备100由于加热组件3或热处理炉1失灵，导致设备100内外的温差较大，造成对设备100的损坏。检测装置包括多个温度感应组件，多个温度感应组件分别设置于设备100的内部和热处理炉1的内部，温度感应组件通讯连接热处理炉1和/或加热组件3。具体地，温度感应组件能感应设备100的内部和外部的温度，并通过控制器对热处理炉1和加热组件3进行控制，控制设备100的升温速率就能控制设备100内部和外部的温差。优选地，升温速率每小时不超过10℃，不同设备100之间升温速率略有不同。多个温度感应组件通过控制器实现互相联通，在使用时，多个温度感应组件之间的感应温度差值应该保持在规定的温差范围内，当其中一个温度感应器组件的检测温度失常时，温度感应器组件将失常信号反馈给控制器，由控制器调节加热组件3或热处理炉1的温度进行恢复；当控制器调节热处理炉1或加热组件3无法得到调节反馈时，控制器控制热处理炉1和加热组件3停止加热，以避免造成设备100的损坏。

控制器的具体结构和控制原理为本领域内的现有技术，本实施例不作赘述。

实施例二：

图2是本发明实施例二提供的检测方法的流程图。参阅图2，本实施例提供一种检测方法，应用于上述实施例一的检测装置对钢基板制成的设备100进行检测，检测方法包括以下步骤：

S1、将设备100放入热处理炉1中，将加热组件3连接于设备100。

S2、开启热处理炉1内的风扇11，控制热处理炉1和加热组件3对设备100加热，使设备100的内部和设备100的外部同步升温至第一预设温度。

S3、控制热处理炉1和加热组件3对设备100停止加热，使设备100的内部和设备100的外部同步降温至第二预设温度。

S4、对设备100进行焊缝探伤并整体氦检，确认焊缝致密性。

具体地，第一预设温度为100℃-400℃，例如：150℃、200℃、250℃和300℃等；第二预设温度为5℃-100℃，例如：30℃、40℃和50℃等。本实施例提供的检测方法，通过加热组件3对设备100的内部加热，使设备100的内部与设备100的外部同步升温和降温，使设备100的检测运行工况更符合实际运行工况，减小了设备100的内部和外部的温差，避免设备100因检测方法不当造成损坏，节省了经济成本；通过风扇11使热处理炉1内的空气循环流动，保证热处理炉1各区域的热均匀性和炉内温度可控性，形成通畅的炉内流场通道，利于给设备100加热升温，使设备100外层金属的升温速率和内层金属保持一致。

示例性地，采用第一预设温度为300℃，第二预设温度为50℃，将设备100放入热处理炉1中，将加热组件3置于设备100内部，控制热处理炉1和加热组件3分别对设备100的外部和内部进行加热，使设备100的内部和外部同步升温至300℃，之后控制热处理炉1和加热组件3对设备100的外部和内部停止加热，使设备100的内部和外部同步降温至50℃，然后对设备100进行焊缝探伤及整体氦检。

当然，在其它实施例中，第一预设温度可为100℃-400℃之间的任一温度，第二预设温度可为5℃-100℃之间的任一温度，这均是在本申请的保护范围之内。

实施例三：

图3是本发明实施例三提供的检测方法的部分变量控制图。参阅图3，在本实施例中，采用实施例二中的检测方法对设备100进行检测，为了更为符合设备100的实际运行工况。本实施例中，在S3之后、S4之前还包括如下步骤：循环S2、S3至少一次。通过对设备100的内部和外部升温、保温和降温，多次循环，可以使设备100更加接近实际的运行工况，甚至获得比实际运行工况更加严格的检测环境，使检测结果更加具有可信度。

进一步地，在S2和S3中，还包括通过压力组件2为设备100内部提供压力。具体地，将压力组件2设置为空压机或氮气瓶。使设备100在检测过程中能承受实际运行工况的压强。可根据设备100的实际结构选择使用空压机或氮气瓶。

具体地，先控制热处理炉1和加热组件3对设备100加热，使设备100的内部和设备100的外部同步升温至第一预设温度，然后使用压力组件2对设备100内部提供压力，随后，在对设备100进行降温或再一次升温后降温的循环过程中，压力组件2持续提供相同的压力，设备100内部的压力仅会随设备100温度的变化产生微小的变化；当设备100的温度循环变化结束后，需要对设备100进行焊缝探伤并整体氦检前，关闭压力组件2，停止对设备100内部提供压力，设备100内部逐渐降压。

具体地，在S2中压力组件2提供的压力为0.5MPa-6MPa，关闭压力组件2后，设备100内部的压力降低为大气压。通过改变对设备100的压力，使检测环境更加符合实际工况。

进一步地，S2中设备100内部和外部达到第一预设温度后，保持第一预设温度45min-120min；S3中设备100内部和外部达到第二预设温度后，保持第二预设温度15min-45min。在此时间的检测下，设备100最接近实际的运行工况。

S2和S3的温度、压力和时间的设置，使热处理炉1内的传热条件较为稳定，进而使设备100的温度变化速率较小，利于设备100的内外温差保持较小值。在各温度及各压力下保持一定的时间，避免检测过程中由于检测时间过短出现偶然情况，提升了检测的准确度和可信度，优化了对钛钢复合板设备的检测方法。

示例性地，压力组件2提供的压力为3MPa；采用第一预设温度为300℃，第二预设温度为50℃；S2中设备100内部和外部达到第一预设温度后，保持第一预设温度80min；S3中设备100内部和外部达到第二预设温度后，保持第二预设温度30min。

具体而言，将设备100放入热处理炉1中，将加热组件3置于设备100内部，控制热处理炉1和加热组件3分别对设备100的外部和内部进行加热，使设备100的内部和外部同步升温至300℃，然后使用压力组件2对设备100内部提供压力至3MPa并保持；保持300℃持续80min后，控制热处理炉1和加热组件3对设备100的外部和内部停止加热，使设备100的内部和外部同步降温至50℃，保持50℃持续30min，在此过程中，压力组件2持续提供3MPa的压力不变；当保持50℃持续30min后，再次使设备100的内部和外部同步升温至300℃，保持300℃持续80min，之后使设备100的内部和外部同步降温至50℃，保持50℃持续30min；此时，设备100的温度循环变化结束；关闭压力组件2，压力组件2停止向设备100内部提供压力，设备100内部恢复至大气压，然后对设备100进行焊缝探伤及整体氦检。

当然，在其它实施例中，在S2中压力组件2提供的压力可为0.5MPa-6MPa之间的任一压力，S2中设备100内部和外部达到第一预设温度后，可以保持第一预设温度45min-120min之间的任一时间；S3中设备100内部和外部达到第二预设温度后，可以保持第二预设温度15min-45min之间的任一时间，这均是在本申请的保护范围之内。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.检测装置，用于检测钛金属复合板设备，其特征在于，所述检测装置包括：

热处理炉(1)，所述热处理炉(1)用于容置待检测的钛金属复合板设备(100)，并对所述设备(100)的外部进行加热，所述热处理炉(1)内设置有风扇(11)，所述风扇(11)用于加速所述热处理炉(1)内的空气流动；

加热组件(3)，所述加热组件(3)用于对所述设备(100)的内部进行加热。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述加热组件(3)包括管道和驱动泵，所述驱动泵与所述管道相互连接，所述管道贯穿所述设备(100)的内部设置，且两端出口位于所述设备(100)的外部，所述管道用于输送加热气体，所述驱动泵驱动所述加热气体在所述管道内流动并使所述设备(100)内部的空气换热升温。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述加热组件(3)还包括有加热件，所述加热件设置于所述设备(100)的外部，且连接所述管道，所述管道的两端出口相互连通以形成闭合管道，所述加热件用于加热所述加热气体，所述驱动泵驱动所述加热气体在所述管道内循环流动。

4.根据权利要求1-3任一项所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括隔热组件，所述隔热组件包覆于所述热处理炉(1)的内部和/或外部。

5.根据权利要求1-3任一项所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括多个温度感应组件，多个所述温度感应组件分别设置于所述设备(100)的内部和所述热处理炉(1)的内部，所述温度感应组件通讯连接所述热处理炉(1)和/或所述加热组件(3)。

6.检测方法，应用于如权利要求1-5任一项所述的检测装置，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：

S1、将所述设备(100)放入所述热处理炉(1)中，将所述加热组件(3)连接于所述设备(100)；

S2、开启所述热处理炉(1)内的所述风扇(11)，控制所述热处理炉(1)和所述加热组件(3)对所述设备(100)加热，使所述设备(100)的内部和所述设备(100)的外部同步升温至第一预设温度；

S3、控制所述热处理炉(1)和所述加热组件(3)对所述设备(100)停止加热，使所述设备(100)的内部和所述设备(100)的外部同步降温至第二预设温度。

S4、对所述设备(100)进行焊缝探伤并整体氦检。

7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述第一预设温度为100℃-400℃。

8.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述第二预设温度为5℃-100℃。

9.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，在所述S3之后、所述S4之前还包括如下步骤：循环所述S2、所述S3至少一次。

10.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，在所述S2和所述S3中，还包括通过压力组件(2)为所述设备(100)内部提供压力。