CN205384002U - 一种管道壁厚超声波测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道壁厚超声波测量装置，包括信号采集装置、超声波处理器和显示装置，所述信号采集装置包括多个围绕管道外表面设置的超声波探头和使所述超声波探头在靠近和远离所述管道的方向上移动的升降装置，所述超声波处理器与所述信号采集装置相连，所述超声波处理器与所述显示装置相连。本实用新型的测量装置能够对不同管径的管道进行厚度测量，并提供及时且详实的多方位壁厚数据，提高生产效益、生产自动化及生产质量。

Description

一种管道壁厚超声波测量装置

技术领域

本实用新型涉及厚度测量装置，具体是涉及一种管道壁厚超声波测量装置。

背景技术

随着国家经济发展，城市和新农村建设的逐步开展，高密度聚乙烯(HighDensityPolyethylene，简称“HDPE”)管材被广泛应用于市政和建筑给排水、燃气、供热采暖、电线电缆穿线、农用节水灌溉等领域。HDPE管材用作给水管、煤气管、燃气管等的用量不断增大，产品的质量要求将提升到一个高度。管道在加工成型后，如果管道外径和壁厚超差不仅给安装带来困难，而且会造成严重的材料浪费，还会影响管道的耐压强度及使用安全性。所以壁厚尺寸的在线测量及控制是十分重要的。目前很多生产厂家在生产管材时，通过在产品出真空箱后挖洞进行测量，但是由于冷却时间不够，被测量的部分收缩率较大，测量的数据不准确；而在生产中由于壁厚偏差太大不能及时发现进而调整生产工艺，往往出现断管现象，而需停机重新开机，给生产带来不便。现行的解决方法之一是采用超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。利用该方法研制的超声波测厚装置，主要包括超声波探头、喷水机构和同轴心的探头盘，但是这种装置的不足之处在于探头和喷水机构位置固定，只能测量固定管径的管道，无法实现对不同管径的管道厚度进行测量。

实用新型内容

为了克服背景技术中存在的问题和不足，本实用新型提供了一种管道壁厚超声波测量装置，可实现对不同管径的管道进行实时厚度监测，提高生产效益、生产自动化及生产质量。

本实用新型提供了一种管道壁厚超声波测量装置，包括信号采集装置、超声波处理器和显示装置，所述信号采集装置包括多个围绕管道外表面设置的超声波探头和使所述超声波探头在靠近和远离所述管道的方向上移动的升降装置，所述超声波处理器与所述信号采集装置相连，所述超声波处理器与所述显示装置相连。

进一步地，所述升降装置包括用于安装各所述超声波探头的定位块和固定支架，相邻的所述定位块之间通过所述固定支架连接，所述升降装置为正多边形结构。

进一步地，所述定位块设于所述升降装置的各顶点处，所述定位块上设有用于安装所述超声波探头的通孔，所述通孔的轴线的延长线经过所述升降装置的中心。

进一步地，所述超声波探头固定于探头安装管内，所述探头安装管外表面设有外螺纹，所述通孔的内表面设有与所述外螺纹相配合的内螺纹。

进一步地，所述探头安装管内还设有弹性部件，所述弹性部件靠近所述管道的端部设有硅胶制件的接触块，所述接触块抵靠在所述管道的外表面上。

进一步地，所述弹性部件靠近所述管道的端部还设有与所述管道的外表面相接触的接触轮。

进一步地，所述信号采集装置安装于底座上，所述底座与所述固定支架固定连接且使所述固定支架与所述管道垂直。

进一步地，所述显示装置设有与网络或者移动式数据终端连接的数据输出接口。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的管道壁厚超声波测量装置，能够对不同管径的管道进行厚度测量，并提供及时且详实的多方位壁厚数据，提高生产效益、生产自动化及生产质量。

2、本实用新型的管道壁厚超声波测量装置，通过升降装置调节超声波探头位置，从而实现对不同直径的管道进行壁厚测量，通过弹性部件、接触块和接触轮，可以有效固定信号采集装置，防止损坏被测管道外表面。本实用新型的管道壁厚超声波测量装置结构简单，测量范围广泛，精确度高，能有效保证生产中管道的精密加工。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型管道壁厚超声波测量装置的结构示意简图；

图2为本实用新型管道壁厚超声波测量装置的信号采集装置的侧视简图。

图例说明：

1、超声波探头；2、接触块；3、探头安装管；4、定位块；5、固定支架；6、超声波处理器；7、接触轮；8、底座；9、显示装置；10、壁厚显示窗口；11、弹性部件；12、数据输出接口；13、管道。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型的一种管道壁厚超声波测量装置包括信号采集装置、超声波处理器6和显示装置9，信号采集装置包括多个围绕管道13外表面设置的超声波探头1和使超声波探头1在靠近和远离管道13的方向上移动的升降装置，超声波处理器6与信号采集装置相连，超声波处理器6与显示装置9相连。通过升降装置改变超声波探头1与被测的管道13之间的距离，可以实现对不同的管径的管道壁厚进行测量，通过超声波处理器6和显示装置9可以及时且详实的提供检测到的管道壁厚数据，便于实时检测壁厚情况。

本实施例中，升降装置包括多个用于安装各超声波探头1的定位块4和固定支架5，相邻的定位块4之间通过固定支架5连接使升降装置形成正多边形结构，定位块4上设有用于安装超声波探头1的通孔，且通孔的轴线的延长线经过升降装置的中心，定位块4的位置设置使超声波探头1延长线经过固定支架5的中心，可以保证测量的精确度，使得超声波探头1发出的超声波垂直的穿过被测管道。定位块4设有位于正多边形的每个顶点处，在其它实施例中，定位块4也可位于正多边形的每条边的中心处。超声波探头1固定于探头安装管3内，探头安装管3外表面设有外螺纹，定位块4上的通孔的内表面设有与外螺纹相配合的内螺纹，通过旋转探头安装管3使得超声波探头1与被测管道13之间的距离可调，从而可对不同管径的管道进行测量，且还可以对不同形状的管道进行测量，比如椭圆管或矩形管，只需要选取合适位置的探头安装管3并旋转其位置就可实现。在其他实施例中还可采用其他方式改变探头安装管3与被测管道13之间的距离，比如通过液压缸或气压缸。

如图2所示，探头安装管3内还设有弹性部件11，弹性部件11靠近管道13的端部设有硅胶制件的接触块2，接触块2抵靠在管道13的外表面上。弹性部件11靠近管道13的端部还设有与管道13的外表面相接触的接触轮7。通过弹性部件11和接触块2可以实现不损伤管道壁厚的同时夹紧管道，便于测量，而接触轮7具有导向作用，便于采集装置在被测管道的外表面移动。信号采集装置安装于底座8上，底座8与固定支架5固定连接且使固定支架5与管道13垂直。这样可以确保超声波探头指向的方向对准被测管道的真实壁厚方向。

本实施例中，显示装置9还设有与网络或者移动式数据终端连接的数据输出接口12，可通过数据输出接口12与平板或智能手机连接，方便数据保存以及数据打印，更好地体现了该系统的自动化。显示装置9设有显示各超声波探头1测量结果的壁厚显示窗口10，显示装置9可选用多功能触摸式的i-line高端显示器。超声波处理器6可选用市售的带有超声波速率自动校准以及可记录管材收缩率和温度补偿的高级超声波处理装置，可以保证测量的信号不受外界的影响，保证测量精度和可重复性。

在应用本实用新型的管道壁厚超声波测量装置时，将底座8安装在管道生产设备的管道出料口，将信号采集装置安装于被测管道13外侧，旋转各探头安装管3使接触块2与被测管道13外表面相接触，开启显示装置9和超声波处理器6，通过显示装置9的壁厚显示窗口10可以实时观察壁厚情况。本实用新型的测量装置能够提供及时详实的多方位壁厚数据，通过升降装置调节超声波探头1的位置，从而实现对不同管径及不同截面形状的管道13进行壁厚测量，通过弹性部件11和接触轮7，可以有效固定信号采集装置，还可防止损坏被测管道外表面，本实用新型的测量装置结构简单，测量范围广泛，精确度高，自动化程度较高，能够提高生产效益，实现生产自动化，并可以及时控制产品质量。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种管道壁厚超声波测量装置，其特征在于：包括信号采集装置、超声波处理器(6)和显示装置(9)，所述信号采集装置包括多个围绕管道(13)外表面设置的超声波探头(1)和使所述超声波探头(1)在靠近和远离所述管道(13)的方向上移动的升降装置，所述超声波处理器(6)与所述信号采集装置相连，所述超声波处理器(6)与所述显示装置(9)相连。

2.根据权利要求1所述的管道壁厚超声波测量装置，其特征在于：所述升降装置包括用于安装各所述超声波探头(1)的定位块(4)和固定支架(5)，相邻的所述定位块(4)之间通过所述固定支架(5)连接，所述升降装置为正多边形结构。

3.根据权利要求2所述的管道壁厚超声波测量装置，其特征在于：所述定位块(4)设于所述升降装置的各顶点处，所述定位块(4)上设有用于安装所述超声波探头(1)的通孔，所述通孔的轴线的延长线经过所述升降装置的中心。

4.根据权利要求3所述的管道壁厚超声波测量装置，其特征在于：所述超声波探头(1)固定于探头安装管(3)内，所述探头安装管(3)外表面设有外螺纹，所述通孔的内表面设有与所述外螺纹相配合的内螺纹。

5.根据权利要求4所述的管道壁厚超声波测量装置，其特征在于：所述探头安装管(3)内还设有弹性部件(11)，所述弹性部件(11)靠近所述管道(13)的端部设有硅胶制件的接触块(2)，所述接触块(2)抵靠在所述管道(13)的外表面上。

6.根据权利要求5所述的管道壁厚超声波测量装置，其特征在于：所述弹性部件(11)靠近所述管道(13)的端部还设有与所述管道(13)的外表面相接触的接触轮(7)。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的管道壁厚超声波测量装置，其特征在于：所述信号采集装置安装于底座(8)上，所述底座(8)与所述固定支架(5)固定连接且使所述固定支架(5)与所述管道(13)垂直。

8.根据权利要求7所述的管道壁厚超声波测量装置，其特征在于，所述显示装置(9)设有显示各所述超声波探头(1)测量数值的壁厚显示窗口(10)。

9.根据权利要求7所述的管道壁厚超声波测量装置，其特征在于，所述显示装置(9)还设有与网络或者移动式数据终端连接的数据输出接口(12)。