CN206583563U - 一种用于管道焊缝超声波残余应力测试环形扫查装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于管道焊缝超声波残余应力测试环形扫查装置，包括环形轨道和移动楔块，两件所述环形轨道对称套设在管道上焊缝的两侧，所述移动楔块两侧通过连接件与环形轨道活动连接，所述移动楔块上设置有两个对称的超声波探头安装孔，所述超声波探头安装孔的孔心线指向管道的圆心，所述超声波探头安装孔内安装有超声波探头。本实用新型通过设计环管道焊缝的轨道，通过设置轨道到焊缝中心的距离，保证了整个测试过程的距离稳定，即实验室标定的距离与实际测试的距离一致。从而避免测试位置与所标定位置微观组织的差异性而导致明显残余应力测试误差。

Description

一种用于管道焊缝超声波残余应力测试环形扫查装置

技术领域

本实用新型涉及一种管道焊接检测领域，具体涉及一种用于管道焊缝超声波残余应力测试环形扫查装置。

背景技术

超声波残余应力测试技术以测试速度快、硬件成本低、操作简单、对人体无危害、测试无损等优点，已经吸引了学术界与工业界的广泛关注。管道作为最为常见的承压设备，残余应力对其安全可靠服役起到了重要作用，使用超声波快速实现管道残余应力测试意义重大。超声波残余应力测试技术主要基于声弹性原理，即超声波传播速度的该变量与待测工件应力该变量呈线性关系。超声波传播速度的变化不仅仅的受到待测工件中应力状态的影响，也与测试位置的微观结果有关，尤其对于焊缝残余应力测试测试时，焊接热循环引起的材料微观组织变化将导致超声波残余应力测试技术产生巨大误差。

目前针对管道焊缝超声波的残余应力测试，多通过在实验室进行距离焊缝不同位置应力常数K和t0标定，然后根据实验室不同距离标定计算出管道焊缝残余应力结果，现场进行管道焊缝残余应力测试，通过手扶持探头，距离焊缝中心的距离与实验室标定的距离具有一定的差距，如果距离具有偏差，应力的测试结果也必然导致误差。

实用新型内容

本实用新型的目的即在于克服现有技术的不足，提供一种用于管道焊缝超声波残余应力测试环形扫查装置，以解决目前市场上，使用的现场测试设备因距离焊缝中心的距离容易出现偏差，应力的测试结果不准确的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于管道焊缝超声波残余应力测试环形扫查装置，包括环形轨道和移动楔块，两件所述环形轨道对称套设在管道上焊缝的两侧，所述移动楔块两侧通过连接件与环形轨道活动连接，所述移动楔块上设置有两个对称的超声波探头安装孔，所述超声波探头安装孔的孔心线指向管道的圆心，所述超声波探头安装孔内安装有超声波探头。

进一步的，所述环形轨道采用两个半圆形轨道对接而成。

进一步的，所述环形轨道内侧壁上设有环形连接槽。

进一步的，所述连接件为弧形卡块，所述弧形卡块插设在环形连接槽内。

进一步的，所述弧形卡块的外环面设置有张紧块，所述张紧块与弧形卡块通过张紧弹簧连接。

进一步的，所述移动楔块采用有机玻璃制成。移动楔块采用有机玻璃材质，相对比别的材质可以减少对超声波的干扰，有利于对焊缝的超声检测。

进一步的，所述超声波探头通过螺纹连接安装在超声波探头安装孔内。

进一步的，所述环形轨道上设置两套移动楔块。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型通过设计环管道焊缝的轨道，通过设置轨道到焊缝中心的距离，保证了整个测试过程的距离稳定，即实验室标定的距离与实际测试的距离一致。从而避免测试位置与所标定位置微观组织的差异性而导致明显残余应力测试误差。该装置也保证了整个测试过程耦合状态较好的一致性，明显提高超声波残余应力的测试精度。且该装置操作简单，制造难度低，成本较低，非常利于工程化使用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型一种用于管道焊缝超声波残余应力测试环形扫查装置的主视结构示意图；

图2为本实用新型一种用于管道焊缝超声波残余应力测试环形扫查装置截面结构示意图；

图3为本实用新型环形轨道的结构示意图；

图4为本实用新型移动楔块的结构示意图；

附图中标记及对应的零部件名称：

1-环形轨道，2-移动楔块，3-管道，4-连接件，5-超声波探头安装孔，6-超声波探头，7-半圆形轨道，8-环形连接槽，9-弧形卡块，10-张紧块，11-张紧弹簧。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1-4所示，本实用新型一种用于管道焊缝超声波残余应力测试环形扫查装置，包括环形轨道1和移动楔块2，两件环形轨道1对称套设在管道3上焊缝的两侧，移动楔块2两侧通过连接件4与环形轨道1活动连接，所述移动楔块2上设置有两个对称的超声波探头安装孔5，超声波探头安装孔5的孔心线指向管道3的圆心，超声波探头安装孔5内安装有超声波探头6。超声波探头6与超声波扫查主机(或计算机设备)连接。超声波扫查主机为现有设备。

环形轨道1采用两个半圆形轨道7对接而成。半圆形轨道7的端头通过设置连接耳台，连接耳台对接后通过螺栓连接为环形结构，环形轨道1内侧壁上设有环形连接槽8。连接件4为弧形卡块9，弧形卡块9插设在环形连接槽8内。弧形卡块9的外环面设置有张紧块10，通过设置张紧块10，可以加压弧形卡块9内环面与环形连接槽8内环面贴近，从而保证超声波探头6与焊缝距离保持一致，所述张紧块10与弧形卡块9通过张紧弹簧11连接。移动楔块2采用有机玻璃制成。移动楔块采用有机玻璃材质，相对比别的材质可以减少对超声波的干扰，有利于对焊缝的超声检测。超声波探头6通过螺纹连接安装在超声波探头安装孔5内。环形轨道1上设置两套移动楔块2。

使用时，组装环形轨道1，两件环形轨道1对称套设在管道3上焊缝的两侧，弧形卡块9插设在环形连接槽8内。移动楔块2通过两侧设置的弧形卡块9安装在两套环形轨道1内的环形连接槽8内，弧形卡块9的外环面设置有张紧块10，通过设置张紧块10，可以加压弧形卡块9内环面与环形连接槽8内环面贴近，从而保证超声波探头6与焊缝距离保持一致，在待测管道3的焊缝的两侧均匀涂抹上超声波耦合剂。将超声波探头6拧入有机玻璃移动楔块2对应的超声波探头安装孔5内。根据实验室在待测位置标定的参数，对待测区域进行残余应力测试。完成一次测试后，分别手动移动一组有机玻璃移动楔块2，收发探头之间的距离作为一个移动单位，每测试一次，移动一个单位，直到一个有机玻移动楔块2恰好移动到或者稍微超过另一个有机玻璃移动楔块2的初始位置，测试完成，从而实现离焊缝中心一定距离位置的残余应力全位置扫描测试，同时也保证了测试过程位置的稳定性。

本实用新型通过设计环管道焊缝的轨道，通过设置轨道到焊缝中心的距离，保证了整个测试过程的距离稳定，即实验室标定的距离与实际测试的距离一致。从而避免测试位置与所标定位置微观组织的差异性而导致明显残余应力测试误差。该装置也保证了整个测试过程耦合状态较好的一致性，明显提高超声波残余应力的测试精度。且该装置操作简单，制造难度低，成本较低，非常利于工程化使用。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于管道焊缝超声波残余应力测试环形扫查装置，包括环形轨道(1)和移动楔块(2)，其特征在于：两件所述环形轨道(1)对称套设在管道(3)上焊缝的两侧，所述移动楔块(2)两侧通过连接件(4)与环形轨道(1)活动连接，所述移动楔块(2)上设置有两个对称的超声波探头安装孔(5)，所述超声波探头安装孔(5)的孔心线指向管道(3)的圆心，所述超声波探头安装孔(5)内安装有超声波探头(6)。

2.根据权利要求1所述的一种用于管道焊缝超声波残余应力测试环形扫查装置，其特征在于：所述环形轨道(1)采用两个半圆形轨道(7)对接而成。

3.根据权利要求2所述的一种用于管道焊缝超声波残余应力测试环形扫查装置，其特征在于：所述环形轨道(1)内侧壁上设有环形连接槽(8)。

4.根据权利要求3所述的一种用于管道焊缝超声波残余应力测试环形扫查装置，其特征在于：所述连接件(4)为弧形卡块(9)，所述弧形卡块(9)插设在环形连接槽(8)内。

5.根据权利要求4所述的一种用于管道焊缝超声波残余应力测试环形扫查装置，其特征在于：所述弧形卡块(9)的外环面设置有张紧块(10)，所述张紧块(10)与弧形卡块(9)通过张紧弹簧(11)连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于管道焊缝超声波残余应力测试环形扫查装置，其特征在于：所述移动楔块(2)采用有机玻璃制成。

7.根据权利要求6所述的一种用于管道焊缝超声波残余应力测试环形扫查装置，其特征在于：所述超声波探头(6)通过螺纹连接安装在超声波探头安装孔(5)内。

8.根据权利要求7所述的一种用于管道焊缝超声波残余应力测试环形扫查装置，其特征在于：所述环形轨道(1)上设置两套移动楔块(2)。