CN203310810U - 小径薄壁管用双晶纵列式超声波探头 - Google Patents
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Abstract
一种小径薄壁管用双晶纵列式超声波探头，它适用于适用于壁厚为3mm～4mm，外径为32mm～89mm的管道对接焊缝双晶片超声检测探头，它有一个外壳（1）、发射晶片（2）、吸收背衬（3）、楔块（4）、接受晶片（5）、接插头（6）、匹配电感（7）和电极接线（8），其特征是：发射晶片（2）和接受晶片（5）以纵向排布并采用纵向聚焦，减小了探头横向尺寸，减少管径曲率对聚焦深度的限制。本实用新型双晶片超声检测探头，采用纵列式双晶片排列方式，采用了纵向聚焦，相对于并列式双晶片排列方式，减小了探头横向尺寸，达到接触法检测探头与管子曲率的完全耦合，聚焦不受管径曲率的影响。短前沿线聚焦窄脉冲，提高了小直径薄壁管超声检测的缺陷检出率。
Description
技术领域
本实用新型涉及超声波探伤。
背景技术
现行超声波标准JB/T4730-2005《承压设备无损检测》第3部分：超声检测第6章，针对承压设备管子、压力管道环向对接焊缝超声检测和质量分级，规定 “适用于壁厚大于或等于4mm，外径为32mm～159mm或壁厚为4mm~6mm,外径大于或等于159mm的承压设备管子、压力管道环向对接焊缝超声检测”。DL/T820-2002《管道焊接接头超声波检验技术规程》规定：“中小径薄壁管：外径大于或等于32mm、小于或等于159mm，壁厚大于或等于4mm、小于14mm”。对于石油化工装置大量存在的小径薄壁管道超声检测，小径管对声场的散射严重、几何反射波形杂乱，降低了探伤灵敏度，同时复杂的几何反射信号的鉴别难度大，尤其对于壁厚小于4mm管道对接焊缝超声检测无适用标准，而存在实际检测需求。
发明内容
本实用新型的发明目的是：针对小直径薄壁管对接焊缝超声波探伤，研制适用于壁厚为3mm～4mm，外径为32mm～89mm的管道对接焊缝超声检测探头，提高小径薄壁管超声波检测的可靠性。
小径管对接接头超声波探伤主要问题是管子曲率大,探头与接触面的耦合不好，探头与接触面之间通过打磨进行耦合存在一个问题,即晶片超声波穿透契片的距离不一致容易产生变形波。内外壁对超声波的散射严重,探伤灵敏度低；又由于壁厚小,几何反射波较多,在缺陷定位上要求精确,判伤较为复杂。
本实用新型的技术方案如下：
一种小径薄壁管用双晶纵列式超声波探头，它适用于适用于壁厚为3mm～4mm，外径为32mm～89mm的管道对接焊缝双晶片超声检测探头，如图1所示，它有一个外壳1、发射晶片2、吸收背衬3、楔块4、接受晶片5、接插头6、匹配电感7和电极接线8，其特征是：发射晶片2和接受晶片5以纵向排布并采用纵向聚焦，减小了探头横向尺寸，减少管径曲率对聚焦深度的限制。
本实用新型双晶片超声检测探头，采用纵列式双晶片排列方式，采用了纵向聚焦，相对于并列式双晶片排列方式，大大减小了探头横向尺寸，达到接触法检测探头与管子曲率的完全耦合，聚焦不受管径曲率的影响。短前沿线聚焦窄脉冲，提高了小直径薄壁管超声检测的缺陷检出率。
通过小径薄壁管用双晶纵列式超声波探头的研制和测试，可以看出研制的爬波探头，基本能够进行小径管对接焊接接头根部缺陷扫查，但由于线性不是太好，无法精确定位，而大k值短前沿横波探头能够很好地解决这一问题，这就为进行小径管对接焊接接头的超声波探伤提供了很好的思路，即先用爬波探头进行扫查，发现缺陷后，再用大k值短前沿横波探头进行精确定位。
附图说明
图1为本实用新型双晶片超声检测探头的结构示意图，其中：1.外壳；2.发射晶片；3.吸收背衬；4.楔块；5.接收晶片；6.接插头；7. 匹配电感；8.电极接线。
图2为本实用新型双晶片超声检测探头在Φ57×3.5小径管上检测显示。
具体实施方式
实施例：针对Φ57×3.5小径管对接焊缝检测探头
1) 探头外壳尺寸25×14×20mm（长×宽×高）
2) 晶片尺寸8×8mm，2片
3) 晶片材质：1-3型复合材料
4) 晶片排列方式：纵列式双晶片排列方式（如图1所示）
5) 斜楔材质：聚枫材料
6) 外壳材质：铜合金
7) 探头接触面曲率：Φ57（根据检测对象管径磨制）
8) 探头频率：4MHZ
9) 探头纵波入射角为27.56°，2个晶片纵波入射角相差10°
10) 探头前沿：6mm
11) 入射波型：纵波
12) 转换波型：爬波+横波
13) 聚焦方式为纵向聚焦，聚焦深度2mm
14) 接口方式：双线L5-Q9（探头端L5，仪器端Q9）
用本探头在Φ57×3.5小径管上检测结果见图2。
Claims (1)
1.一种小径薄壁管用双晶纵列式超声波探头，它适用于壁厚为3mm～4mm，外径为32mm～89mm 的管道，它有一个外壳（1）、发射晶片（2）、吸收背衬（3）、楔块（4）、接受晶片（5）、接插头（6）、匹配电感（7）和电极接线（8），其特征是：发射晶片（2）和接受晶片（5）以纵向排布并采用纵向聚焦。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103901114A (zh) * | 2014-03-25 | 2014-07-02 | 常州市常超电子研究所有限公司 | 双晶纵波斜探头 |
| CN105044208A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-11-11 | 国家电网公司 | 特高压sf6断路器壳体超声检测装置及其检测方法 |
| CN105259253A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-01-20 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种主汽门阀杆的相控阵检测方法 |
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- 2013-04-22 CN CN2013202051329U patent/CN203310810U/zh not_active Expired - Fee Related
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