CN203745422U - 一种t型可调节式特征导波焊缝检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种T型可调节式特征导波焊缝检测装置，包括一个带有刻度条的T型主架，一个带有倒T型滑块的导波接收探头加载臂，两个带有倒T型滑块的导波激励探头加载臂，两个带有倒T型滑块的磁性表座，两个带有滑动槽的导波激励探头和一个带有滑动槽的导波接收探头。两个导波激励探头平行排布于待检焊缝两边，导波接收探头放置于待检焊缝上，三个探头呈品字型排布，用装置磁性表座固定，使探头与待检体刚性接触，并由内置弹簧提供压紧力。三个导波探头位置可调，从而可适应不同焊缝宽度规格。检测时，两个导波激励探头同时激励，可大大增强所需导波模态的回波强度、提高反射率，同时削减外部干扰，从而增加测量范围，提高检测效率和精度。

Description

一种T型可调节式特征导波焊缝检测装置

技术领域

    本实用新型涉及一种焊缝缺陷特征导波检测装置，特别涉及一种T型可调节式特征导波焊缝检测装置，即在利用特征导波进行焊缝无损探伤时，可调节式特征导波焊缝检测装置可以根据焊缝大小进行调整，实现对板类焊接构件的直线焊缝区域的检测，属于无损探伤领域。 

背景技术

    焊接是许多大型构件的关键连接技术，焊缝处会出现裂纹、未溶合、气孔、咬边等缺陷，按我国现行法规标准和通用做法，在机械设备制造过程中对于焊接后形成的对接焊缝一般需要进行一定数量的超声或射线检测，以保障产品质量。 

传统的超声检测技术为逐点扫查法，不仅费时费力，而且存在一定的盲区。射线技术广泛用于压力容器焊缝的检测，但是检测准备时间长，危险性大，检测成本高。此外，以上两种方法只能实现离线检测，检测过程包括停工、倒空、清洗、除锈(甚至拆保温)以及检测等工序，存在检测费用高、检测时间长等不足。 

超声导波检测是近年来发展起来无损检测新方法，一次扫描即可测量整个厚度范围内包括内部和表面的所有缺陷，并且可同时实现缺陷定位与尺度检测，在很多大型长输结构如管道、铁轨等得到了广泛的应用。 

将超声导波应用于焊缝探伤，必须将焊缝导波检测探头固定并压实在被检焊接构件上，以满足探头与焊接构件的刚性耦合。本发明研制了一种可调节式焊缝检测装置，使探头在焊缝上的安装可不受焊缝形状和大小的限制。同时，为了增大接收回波的强度，本发明采用两个探头对称布置于焊缝两侧并同时激励，取到了很好的效果，大大提高了可测焊缝的长度，为远距离焊缝的高效检测提供了可能。 

发明内容

本发明的目的是提供一种易于操作，调节方便，结构稳定，固定确实，定位准确的可适用于板类焊接构件的直线焊缝区域的探伤的可调节式特征导波焊缝检测装置。 

本发明的目的由如下技术方案实施：所述一种T型可调节式特征导波焊缝检测装置包括一个T型主架1、一个接收探头加载臂2、两个激励探头加载臂3A、3B、两个磁性表座4A、4B、两个导波激励探头5A、5B和一个导波接收探头5C；所述主架1为T字型，由导波激励探头架6和导波接收探头架7组成；所述导波激励探头架6和导波接收探头架7上分别设有倒T型滑槽16A、16B作为移动轨道；所述激励探头加载臂3A、3B分别安装在导波激励探头架6左右的倒T型滑槽16A上，磁性表座4A、4B也分别安装在导波激励探头架6的倒T型滑槽16A上，且分别安装在激励探头加载臂3A、3B的外部；所述接收探头加载臂2安装在导波接收探头架7的倒T型滑槽16B上；所述T型主架1上，倒T型滑槽16A的上表面刻有刻度条8A以保证激励探头加载臂3A、3B滑动位置的准确性，倒T型滑槽16B的上表面刻有刻度条8B以保证接收探头加载臂2滑动位置的准确性；所述激励探头加载臂3、接收探头加载臂2和磁性表座4分别通过T型滑块9与移动轨道连接；所述激励探头加载臂3由T型滑块9、夹持装置10、压缩弹簧11、金属连接杆12、圆柱销13组成；所述T型滑块9与夹持装置10通过两根金属连接杆12刚性连接；所述夹持装置10两侧对称位置上分别加工了两个水平的安装孔14，圆柱销13通过安装孔14与导波探头5连接；所述导波激励探头5A、5B和导波接收探头5C外壳两侧分别带有两个垂直方向的滑动槽15，导波激励探头5A、5B和导波接收探头5C分别通过滑动槽15与夹持装置10上圆柱销13连接，使导波激励探头5A、5B和导波接收探头5C能通过滑动槽15做垂直方向上的运动；所述夹持装置10内侧正上方安装压缩弹簧11，用于压紧导波探头。 

为减轻装置重量同时保证主架有一定硬度而不变形，所述T型主架1材料选择工业铝型材。 

所述导波激励探头5A、5B分别安装在与激励探头加载臂3A、3B相连的夹持器10上，导波接收探头5C安装在与导接收探头加载臂2相连的夹持器10上，导波激励探头5A、5B对称分布在焊缝两侧的钢板上而导波接收探头5C布置在焊缝上，导波接收探头5C与导波激励探头5A、5B呈品字型排布以得到稳定、能量高且杂波少的回波信号。 

所述接收探头加载臂2的连接杆12B比激励探头加载臂3的连接杆12A短4mm，使导波接收探头5C与导波激励探头5A、5B处于同一高度差，以更好的契合焊缝与平板的高度差；所述磁性表座4A、4B比导波激励探头5A、5B在高2mm，磁性表座4A、4B为尺寸28*28*26mm的迷你表座，能够提供至少30公斤的吸力，使得磁性表座4A、4B吸紧后能压紧探头并达到最大接触面。 

所述磁性表座4A、4B开启时，通过夹持装置10内侧安装的平行分布的两个压缩弹簧11，可将导波激励探头5A、5B和导波接收探头5C压紧于被检焊缝及其两侧被检体上，进行检测；磁性表座4A、4B关闭时，导波探头5均与被检体松开，可自由调整位置。 

所述T型可调节式特征导波焊缝检测装置工作时，导波激励探头5A、5B被同时激励，在焊缝内形成特征导波，由导波接收探头5C接收导波回波，以供进一步分析处理。  

本发明的优点在于：主架上的倒T型滑槽与T型滑块滑动配合能自由调节探头位置以适应不同尺寸的被检焊缝。两个导波激励探头平行排布于待检焊缝两边，导波接收探头放置于待检焊缝上，三个探头呈品字型排布，用装置所带磁性表座固定，使探头与待检体刚性接触，并由内置弹簧提供压紧力。三个导波探头位置可调，从而可适应不同焊缝宽度规格。检测时，两个导波激励探头同时激励，可大大增强所需导波模态的回波强度、提高反射率，同时大大削减外部干扰、减少其他模态，从而大大增加测量范围，提高检测效率和精度。此检测装置结构简单，操作方便，稳定可靠，适用性较强。

附图说明

图1 可调节式特征导波焊缝检测装置结构示意图。 

图2 图1的俯视图。 

图3 图1的左视图。 

图4 T型主架示意图。 

图5 接收探头加载臂结构示意图。 

图6 未安装圆柱销的接收探头加载臂结构示意图。 

图7 接收探头加载臂剖面示意图。 

图8 激励探头加载臂结构示意图。 

图9 未安装圆柱销的激励探头加载臂结构示意图。 

图10 激励探头加载臂剖面示意图。 

图11 探头结构示意图。 

图中，T型主架-1，接收探头加载臂-2，激励探头加载臂-3A，激励探头加载臂-3B，磁性表座-4A，磁性表座-4B，导波激励探头-5A，导波激励探头-5B，导波接收探头-5C，导波激励探头架-6，导波接收探头架-7，刻度条-8，T型滑块-9，夹持装置-10，压缩弹簧-11，金属连接杆-12A，金属连接杆-12B，圆柱销-13，安装孔-14，滑动槽-15，倒T型滑槽-16A，倒T型滑槽-16B。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面结合具体实施例，对本实用新型提出的一种可调节式特征导波焊缝检测装置作进一步详述，所举实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。 

所述一种T型可调节式特征导波焊缝检测装置包括一个T型主架1、一个接收探头加载臂2、两个激励探头加载臂3A、3B、两个磁性表座4A、4B、两个导波激励探头5A、5B和一个导波接收探头5C；所述主架1为T字型，由导波激励探头架6和导波接收探头架7组成；所述导波激励探头架6和导波接收探头架7上分别设有倒T型滑槽16A、16B作为移动轨道；所述激励探头加载臂3A、3B分别安装在导波激励探头架6左右的倒T型滑槽16A上，磁性表座4A、4B也分别安装在导波激励探头架6的倒T型滑槽16A上，且分别安装在激励探头加载臂3A、3B的外部；所述接收探头加载臂2安装在导波接收探头架7的倒T型滑槽16B上；所述T型主架1上，倒T型滑槽16A的上表面刻有刻度条8A以保证激励探头加载臂3A、3B滑动位置的准确性，倒T型滑槽16B的上表面刻有刻度条8B以保证接收探头加载臂2滑动位置的准确性；所述激励探头加载臂3、接收探头加载臂2和磁性表座4分别通过T型滑块9与移动轨道连接；所述激励探头加载臂3由T型滑块9、夹持装置10、压缩弹簧11、金属连接杆12、圆柱销13组成；所述T型滑块9与夹持装置10通过两根金属连接杆12刚性连接；所述夹持装置10两侧对称位置上分别加工了两个水平的安装孔14，圆柱销13通过安装孔14与导波探头5连接；所述导波激励探头5A、5B和导波接收探头5C外壳两侧分别带有两个垂直方向的滑动槽15，导波激励探头5A、5B和导波接收探头5C分别通过滑动槽15与夹持装置10上圆柱销13连接，使导波激励探头5A、5B和导波接收探头5C能通过滑动槽15做垂直方向上的运动；所述夹持装置10内侧正上方安装压缩弹簧11，用于压紧导波探头。 

为减轻装置重量同时保证主架有一定硬度而不变形，所述T型主架1材料选择工业铝型材。 

将图10所示的导波激励探头5A、5B和导波接收探头5C分别安装在对应的夹持装置10中，并通过圆柱销13与滑动槽15分别将导波激励探头5A、5B和导波接收探头5C固定住。 

通过滑动T型滑块9，分别改变接收探头加载臂2、两个激励探头加载臂3A、3B和两个磁性表座4A、4B的位置，实现激励探头加载臂3A、3B和磁性表座4A、4B在导波激励探头架6上的位置以及接收探头加载臂2在导波接收探头架7上的位置的无级调整，从而使导波激励探头5A、5B对称分布在焊缝两侧的合理位置上、导波接收探头5C布置在焊缝上的合理位置，且使导波接收探头5C与导波激励探头5A、5B呈品字型排布。 

使磁性表座4A、4B压在板上并打开磁力开关，使磁性表座4A、4B吸紧在板上，从而使得整个装置吸紧在被检件上以达到固定的目的。 

通过接收探头加载臂2所连接的夹持装置10内侧正上方安装的压缩弹簧11，以及滑动槽15与圆柱销13的滑动配合，调节导波接收探头5C与被检焊缝之间的接触力，保证两者的最佳刚性耦合。 

通过激励探头加载臂3A、3B各自所连接的夹持装置10内侧正上方安装的压缩弹簧11，以及滑动槽15与圆柱销13的滑动配合，分别调节导波激励探头5A、5B与被检焊缝两旁被检体的接触力，保证导波激励探头与被检体的最佳刚性耦合。 

同时激励导波激励探头5A、5B，在焊缝内形成特征导波，由导波接收探头5C接收导波回波。 

检测结束后，分别关闭磁性表座4A、4B的磁力开关，使本T型可调节式特征导波焊缝检测装置脱离被检体。 

Claims (4)

1.一种T型可调节式特征导波焊缝检测装置，其特征在于：包括一个T型主架（1）、一个接收探头加载臂（2）、激励探头加载臂A、激励探头加载臂B、磁性表座A、磁性表座B、导波激励探头A、导波激励探头B和一个导波接收探头C（5）；所述主架（1）为T字型，由导波激励探头架（6）和导波接收探头架（7）组成；所述导波激励探头架（6）和导波接收探头架（7）上分别设有倒T型滑槽A、T型滑槽B作为移动轨道；所述激励探头加载臂A、激励探头加载臂B分别安装在导波激励探头架（6）左右的倒T型滑槽A上，磁性表座A、磁性表座B也分别安装在导波激励探头架（6）的倒T型滑槽A上，且分别安装在激励探头加载臂A、激励探头加载臂B的外部；所述接收探头加载臂（2）安装在导波接收探头架（7）的倒T型滑槽B上；所述T型主架（1）上，倒T型滑槽A的上表面刻有刻度条A以保证激励探头加载臂A、激励探头加载臂B滑动位置的准确性，倒T型滑槽B的上表面刻有刻度条B以保证接收探头加载臂（2）滑动位置的准确性；所述激励探头加载臂（3）、接收探头加载臂（2）和磁性表座（4）分别通过T型滑块（9）与移动轨道连接；所述激励探头加载臂（3）由T型滑块（9）、夹持装置（10）、压缩弹簧（11）、金属连接杆（12）、圆柱销（13）组成；所述T型滑块（9）与夹持装置（10）通过两根金属连接杆（12）刚性连接；所述夹持装置（10）两侧对称位置上分别加工了两个水平的安装孔（14），圆柱销（13）通过安装孔（14）与导波探头（5）连接；所述导波激励探头A、导波激励探头B和导波接收探头C外壳两侧分别带有两个垂直方向的滑动槽（15），导波激励探头A、导波激励探头B和导波接收探头C分别通过滑动槽（15）与夹持装置（10）上圆柱销（13）连接，使导波激励探头A、导波激励探头B和导波接收探头C能通过滑动槽（15）做垂直方向上的运动；所述夹持装置（10）内侧正上方安装压缩弹簧（11），用于压紧导波探头。

2.根据权利要求1所述的一种T型可调节式特征导波焊缝检测装置，其特征在于：所述T型主架（1）材料选择工业铝型材。

3.根据权利要求1所述的一种T型可调节式特征导波焊缝检测装置，其特征在于：所述导波激励探头A、导波激励探头B分别安装在与激励探头加载臂A、激励探头加载臂B相连的夹持器（10）上，导波接收探头C安装在与导接收探头加载臂（2）相连的夹持器（10）上，导波激励探头A、导波激励探头B对称分布在焊缝两侧的钢板上而导波接收探头C布置在焊缝上，导波接收探头C与导波激励探头A、导波激励探头B呈品字型排布以得到稳定、能量高且杂波少的回波信号。

4.根据权利要求1所述的一种T型可调节式特征导波焊缝检测装置，其特征在于：所述接收探头加载臂（2）的连接杆B比激励探头加载臂（3）的连接杆（12）A短4mm，使导波接收探头C与导波激励探头A、导波激励探头B处于同一高度差，以更好的契合焊缝与平板的高度差；所述磁性表座A、磁性表座B比导波激励探头A、导波激励探头B在高2mm，磁性表座A、磁性表座B为尺寸28*28*26mm的表座，能够提供至少30公斤的吸力，使得磁性表座4A、4B吸紧后能压紧探头并达到最大接触面。