CN204101523U - 一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器 - Google Patents

一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器 Download PDF

Info

Publication number
CN204101523U
CN204101523U CN201420578613.9U CN201420578613U CN204101523U CN 204101523 U CN204101523 U CN 204101523U CN 201420578613 U CN201420578613 U CN 201420578613U CN 204101523 U CN204101523 U CN 204101523U
Authority
CN
China
Prior art keywords
sides pipeline
posted sides
wave guide
piezoelectric
piezoelectric transducer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201420578613.9U
Other languages
English (en)
Inventor
卢超
戴翔
韩志伟
陈果
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanchang Hangkong University
Original Assignee
Nanchang Hangkong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanchang Hangkong University filed Critical Nanchang Hangkong University
Priority to CN201420578613.9U priority Critical patent/CN204101523U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN204101523U publication Critical patent/CN204101523U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器，用于石油化工、火电、核电等能源行业中厚壁管道的无损检测，本压电换能器主要由复合材料压电晶片和有机玻璃楔块组成，压电晶片的上表面装有背衬阻尼块，压电晶片紧贴在楔块上，楔块与厚壁管道的接触面制作成弧面，楔块前端刻制均匀排布的锯齿，同时填充吸声材料，将该压电换能器置于厚壁管道表面，同时激励信号，在厚壁管道中形成周向导波，可实现整个壁厚范围内缺陷的检测。本实用新型结构简单，克服了传统超声检测中检测效率低且内壁缺陷难以检出的缺点，可以实现长距离缺陷检测，能够适用于厚壁管道的无损检测。

Description

一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器
技术领域
本实用新型涉及一种用周向导波检测石油化工、火电、核电等能源行业中厚壁管道的装置，属于无损检测技术领域；具体涉及一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器。 
背景技术
厚壁管道在石油化工、火电、核电等能源行业的承压特种设备中广泛使用。按照标准GB/T5777-2008 的有关定义，管道外径和壁厚之比小于20的管道称之为厚壁管道。目前，国内外对厚壁管道的无损检测方法主要是逐点检测方式，通常采用工作频率较高且普通材质的压电晶片，其检测方法效率低，内壁缺陷难以检出，检测范围有限，易漏检且误判高，现有的换能器难以实现快速有效地检测。
发明内容
本实用新型的目的在于克服了传统超声检测中检测效率低且内壁缺陷难以检出的缺点，提供一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器，可实现整个壁厚范围内缺陷的检测。 
本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器，用于石油化工、火电、核电等能源行业中厚壁管道的无损检测，其特征在于：所述压电换能器主要由复合材料压电晶片和有机玻璃楔块组成，压电晶片的上表面装有背衬阻尼块，压电晶片紧贴在楔块上，同时激励信号，楔块与厚壁管道的接触面制作成弧面，将该压电换能器置于厚壁管道表面，在厚壁管道中形成周向导波，可实现整个壁厚范围内缺陷的检测。
上述楔块的弧面与厚壁管道外径的曲率相同。
上述楔块的前端刻制均匀排布的锯齿，同时填充吸声材料。
上述楔块角度的范围为37°～55°。
上述压电晶片的工作频率范围为0.5MHz～0.7MHz。
上述压电晶片的尺寸是： 
当工作频率为0.5MHz时，压电晶片的尺寸是35mm×20mm；
当工作频率为0.7MHz时，压电晶片的尺寸是30mm×18mm；
当工作频率介于0.5MHz和0.7MHz之间时，压电晶片的尺寸是A×B，其中A的范围是30～35mm，B的范围是18～20mm。 
本实用新型的优点和效果是：
本实用新型提供了一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器，具有以下优点：楔块加工成弧面能有效地增加压电换能器与厚壁管道的接触面积，使声能尽可能多地进入厚壁管道，提高了声能利用率；楔块前端刻制均匀排布的锯齿，并填充吸声材料，可吸收从楔块与厚壁管道接触面发射回来的信号，降低了始波宽度；缺陷检测灵敏度高，声束覆盖整个壁厚，轴向声束宽度较窄，不仅能检测整个壁厚范围内的缺陷，还能对缺陷进行精确定位；检测效率高，可以实现长距离缺陷检测，能够适用于厚壁管道的无损检测。
附图说明
图1 为本实用新型的结构示意图。
在图1中：1、压电晶片，2、楔块，3、背衬阻尼块，4、厚壁管道，5、检测接触面，6、吸声材料，7、楔块角度。 
具体实施方式
以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。
本实用新型提供了一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器，用于石油化工、火电、核电等能源行业中厚壁管道的无损检测，如图1所示，其特征在于：所述压电换能器主要由复合材料压电晶片1和有机玻璃楔块2组成，压电晶片1的上表面装有背衬阻尼块3，压电晶片1紧贴在楔块2上，楔块2与厚壁管道4的接触面制作成弧面，所形成的接触面为检测接触面5，将该压电换能器置于厚壁管道4表面，同时激励信号，在厚壁管道4中形成周向导波，可实现整个壁厚范围内缺陷的检测。
本压电换能器所采用的是接触法检测，因此要求楔块2的弧面与厚壁管道4外径的曲率相同，使声能尽可能多地进入厚壁管道，提高检测灵敏度。 
上述楔块2的前端刻制均匀排布的锯齿，同时填充吸声材料6，可吸收从检测接触面5发射回来的干扰信号，降低了始波宽度。
上述楔块角度7的范围为37°～55°。
上述压电晶片1的工作频率范围为0.5MHz～0.7MHz。
上述压电晶片1尺寸是： 
当工作频率为0.5MHz时 ，压电晶片1的尺寸是35mm×20mm；
当工作频率为0.7MHz时 ，压电晶片1的尺寸是30mm×18mm；
当工作频率介于0.5MHz和0.7MHz之间时，压电晶片1的尺寸是A×B，其中A的范围是30～35mm，B的范围是18～20mm。 
实施例1：
针对Φ269×32mm规格的厚壁管道，为获得最佳检测灵敏度，要求楔块2的弧面与厚壁管道4外径的曲率相同，因此检测该尺寸厚壁管道，楔块弧面的曲率半径设计为134.5mm，楔块2的前端刻制均匀排布的锯齿，同时填充吸声材料6，以吸收从检测接触面5发射回来的干扰信号，楔块角度选取45°，压电晶片1的工作频率选取0.5MHz，将压电晶片1紧贴在楔块2上，同时压电晶片1的上表面装有背衬阻尼块3，将该压电换能器置于厚壁管道4表面，同时激励信号，在厚壁管道4中形成周向导波，对厚壁管道缺陷进行检测。
本实用新型这种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器，结构简单，克服了传统超声检测中检测效率低且内壁缺陷难以检出的缺点，可以实现长距离缺陷检测，能够适用于厚壁管道的无损检测。

Claims (6)

1.一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器，其特征在于：本压电换能器主要由复合材料压电晶片和有机玻璃楔块组成，压电晶片的上表面装有背衬阻尼块，将压电晶片紧贴在有机玻璃楔块上，有机玻璃楔块与厚壁管道的接触面制作成弧面。
2.根据权利要求1所述的一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器，其特征在于：所述的有机玻璃楔块的弧面与厚壁管道外径的曲率相同。
3.根据权利要求1所述的一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器，其特征在于：所述的楔块角度的范围为37°～55°。
4.根据权利要求1所述的一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器，其特征在于：所述的有机玻璃楔块的前端刻制均匀排布的锯齿，同时填充吸声材料。
5.根据权利要求1所述的一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器，其特征在于：所述压电晶片的工作频率范围为0.5MHz～0.7MHz。
6.根据权利要求5所述的一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器，其特征在于：所述的压电晶片的尺寸是：
工作频率为0.5MHz ，压电晶片的尺寸是35mm×20mm；
工作频率为0.7MHz，压电晶片的尺寸是30mm×18mm；
工作频率介于0.5MHz和0.7MHz之间，压电晶片的尺寸是A×B，其中A的范围是30～35mm，B的范围是18～20mm。
CN201420578613.9U 2014-10-09 2014-10-09 一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器 Expired - Fee Related CN204101523U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420578613.9U CN204101523U (zh) 2014-10-09 2014-10-09 一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420578613.9U CN204101523U (zh) 2014-10-09 2014-10-09 一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN204101523U true CN204101523U (zh) 2015-01-14

Family

ID=52269942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201420578613.9U Expired - Fee Related CN204101523U (zh) 2014-10-09 2014-10-09 一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN204101523U (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104990988A (zh) * 2015-07-15 2015-10-21 常州市常超电子研究所有限公司 抗干扰的超声波探头
CN104990987A (zh) * 2015-07-15 2015-10-21 常州市常超电子研究所有限公司 三角形超声波探头
CN104990986A (zh) * 2015-07-15 2015-10-21 常州市常超电子研究所有限公司 接触式直探头
CN105004788A (zh) * 2015-07-07 2015-10-28 广州特种承压设备检测研究院 厚壁管道超声检测装置及方法
CN105973981A (zh) * 2016-05-03 2016-09-28 深圳市发利构件机械技术服务有限公司 钻杆检测中钻杆端部加厚区的超声波检测设备及检测方法
CN110057913A (zh) * 2019-05-27 2019-07-26 上海市特种设备监督检验技术研究院 一种用于粗晶材料焊缝检测的水平剪切波换能器

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105004788A (zh) * 2015-07-07 2015-10-28 广州特种承压设备检测研究院 厚壁管道超声检测装置及方法
CN105004788B (zh) * 2015-07-07 2018-05-08 广州特种承压设备检测研究院 厚壁管道超声检测装置及方法
CN104990988A (zh) * 2015-07-15 2015-10-21 常州市常超电子研究所有限公司 抗干扰的超声波探头
CN104990987A (zh) * 2015-07-15 2015-10-21 常州市常超电子研究所有限公司 三角形超声波探头
CN104990986A (zh) * 2015-07-15 2015-10-21 常州市常超电子研究所有限公司 接触式直探头
CN105973981A (zh) * 2016-05-03 2016-09-28 深圳市发利构件机械技术服务有限公司 钻杆检测中钻杆端部加厚区的超声波检测设备及检测方法
CN110057913A (zh) * 2019-05-27 2019-07-26 上海市特种设备监督检验技术研究院 一种用于粗晶材料焊缝检测的水平剪切波换能器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204101523U (zh) 一种基于周向导波检测厚壁管道缺陷的压电换能器
CN201107299Y (zh) 一种高性能管道超声导波检测传感器
CN102636569B (zh) 一种压力容器筒体整体超声导波检测方法
CN202141698U (zh) 一种用于厚壁筒形件周向超声检测的曲面线聚焦探头装置
MX340378B (es) Dispositivo de deteccion de defectos, metodo de deteccion de defectos, programa y medio de almacenamiento.
CN101598705A (zh) 一种超声波探伤专用斜探头
CN102539084A (zh) 一种基于时差定位原理的气体泄漏点扫描仪
CN105424817B (zh) 一种导波检测用集成式管内机器人
CN202101974U (zh) 一种冷凝器不锈钢波纹管检测电磁声换能器
CN208091973U (zh) 一种适用于圆管检测的超声导波扭转模态的传感器阵列
CN203443933U (zh) 双晶曲面横波小尺寸超声波探头
CN104515808A (zh) 一种汽轮发电机护环超声成像检测方法
CN205786489U (zh) 一种改进型厚壁管道周向导波压电换能器
CN205049526U (zh) 一种用于小径管表面纵向缺陷检测的超声探头
CN202708601U (zh) 外置式油气管道泄漏检测装置
CN202614728U (zh) 一种用于非接触式检测的新型空气超声探头
CN203310810U (zh) 小径薄壁管用双晶纵列式超声波探头
CN103278564B (zh) 车轴端面超声小角度纵波对轴身进行探伤的方法
CN207992123U (zh) 一种超声波精密探头
CN203443931U (zh) 双晶曲面纵波小尺寸超声波探头
CN203385700U (zh) 一种便携式轴向缺陷超声导波检测试块
CN206960415U (zh) 一种超声波探头
CN203659444U (zh) 一种小管径内壁检查超声-涡流组合探头
周进节 et al. Pipeline section time reversal inspection method with ultrasonic guided waves
CN206609836U (zh) 一种用于管道焊缝超声相控阵检测的倒角试块

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150114

Termination date: 20171009

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee