CN207675706U - 一种涡流探头辅助支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种涡流探头辅助支架，技术方案是，包括探头本体，探头本体包括壳体，壳体左右两侧连接有向外水平伸出的连接柱，连接柱的外端装有支撑板，支撑板的下端设置有磁性行走轮，两侧的支撑板内侧分别固定有用于驱动对应磁性行走轮滚动的第一驱动马达和第二驱动马达，探头本体的壳体左右两侧的侧壁上分别设置有与连接柱相对应的安装孔，连接柱的对应端通过旋装在安装孔内的连接螺栓与探头本体的壳体连接固定，本实用新型探头远程操作，自动走行走扫查，拆装方便，可以对人手不能及的受热面管进行方便、快速的检测，做到不漏检，而且检测面积广，操作方便，安全，有效的提高了检测效率，节省人力、物力，使用方便，效果好。

Description

一种涡流探头辅助支架

技术领域

本实用新型涉及一种适用于低频阵列涡流检测设备的辅助装置，具体来说，是用于低频阵列涡流探头的承载和运行的装置。

背景技术

锅炉本体受热面的主要承压管件包括省煤器管、水冷壁管、过热器管、再热器管(简称受热面四管)是火力发电厂锅炉的重要设备之一，主要应用于加热和蒸发给水，以及加热蒸汽和做功蒸汽。由于受热面管长期处于高温高压的工作环境中，其内、外表面容易产生一系列的缺陷，如腐蚀磨损、氢损伤、侵蚀麻点、氧化凹坑、裂纹、烟气腐蚀、腐蚀孔等。

在汽轮发电机组的正常运行过程中，一旦锅炉“受热面四管”出现泄漏的情况，必须强迫停运并立即进行抢修，包括设备启停、寿命折损及启停抢修费用，直接、间接的经济损失不可估量。因此，对受热面钢管内壁腐蚀情况进行定期检查是防止事故发生的有效手段。

在役火电机组的“受热面四管”大多垂直分布于锅炉范围内，现行的阵列涡流检测设备只能检查到人手可及的地方，若想检查上部的区域，必须进行人工搭设脚手架等措施，不利于大面积受热面的检查，严重浪费人力、物力，降低工作效率，也有可能造成受热面部件的漏检，危及火电机组安全。因此，其改进和创新势在必行。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种涡流探头辅助支架，可有效解决涡流探头的承载和运行的问题。

本实用新型解决的技术方案是，一种涡流探头辅助支架，包括探头本体，探头本体包括壳体，壳体左右两侧连接有向外水平伸出的连接柱，连接柱的外端装有支撑板，支撑板的下端设置有磁性行走轮，两侧的支撑板内侧分别固定有用于驱动对应磁性行走轮滚动的第一驱动马达和第二驱动马达，探头本体的壳体左右两侧的侧壁上分别设置有与连接柱相对应的安装孔，连接柱的对应端通过旋装在安装孔内的连接螺栓与探头本体的壳体连接固定，构成拆装式连接结构。

所述第一驱动马达所在侧的支撑板上分别设置有第一主控制器和第一无线接收模块，第一主控制器分别与第一驱动马达和第一无线接收模块相连，所述第二驱动马达所在侧的支撑板上分别设置有第二主控制器和第二无线接收模块，第二主控制器分别与第二驱动马达和第二无线接收模块相连，第一无线接收模块和第二无线接收模块分别通过无线信号与无线发送模块相连，无线发送模块与从机控制器相连，从机控制器上装有与其相连的操作面板，构成磁性行走轮转动的远程控制结构。

所述的磁性行走轮呈向下、向内倾斜设置，其包括轮轴、套装在所述轮轴上的轮体和包裹在所述轮体外周上的永磁体，轮轴上还套装有从动齿轮，第一驱动马达或第二驱动马达的转动轴上分别套装有一一对应的主动齿轮，从动齿轮和主动齿轮啮合，构成磁性行走轮转动的动力传输结构。

本实用新型结构新颖独特，简单合理，易生产，易操作，成本低，探头远程操作，自动走行走扫查，拆装方便，可以对人手不能及的受热面管进行方便、快速的检测，做到不漏检，而且检测面积广，操作方便，安全，有效的提高了检测效率，节省人力、物力，使用方便，效果好，是受热面管内壁腐蚀缺陷检测设备上的创新。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的侧视图。

图3为本实用新型探头本体的主视图。

图4为本实用新型连接柱的主视图。

图5为本实用新型连接柱的侧视图。

图6为本实用新型磁性行走轮的剖视图。

图7为本实用新型驱动部分的电路连接框式示意图。

图8为本实用新型探头本体的剖视图。

图9为本实用新型探头本体的右视图。

图10为本实用新型探头本体的剖面侧视图。

图11为本实用新型探头本体的电路原理框式示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-11给出，本实用新型包括探头本体，探头本体包括壳体1，壳体左右两侧连接有向外水平伸出的连接柱13，连接柱13的外端装有支撑板16，支撑板16的下端设置有磁性行走轮18，两侧的支撑板16内侧分别固定有用于驱动对应磁性行走轮18滚动的第一驱动马达17a和第二驱动马达17b，探头本体的壳体1左右两侧的侧壁上分别设置有与连接柱13相对应的安装孔5，连接柱13的对应端通过旋装在安装孔内的连接螺栓14与探头本体的壳体1连接固定，构成拆装式连接结构。

为保证使用效果，所述第一驱动马达17a所在侧的支撑板上分别设置有第一主控制器22a和第一无线接收模块23a，第一主控制器22a分别与第一驱动马达17a和第一无线接收模块23a相连，所述第二驱动马达17b所在侧的支撑板上分别设置有第二主控制器22b和第二无线接收模块23b，第二主控制器22b分别与第二驱动马达17b和第二无线接收模块23b相连，第一无线接收模块23a和第二无线接收模块23b分别通过无线信号与无线发送模块相连，无线发送模块与从机控制器相连，从机控制器上装有与其相连的操作面板，构成磁性行走轮转动的远程控制结构。

所述的磁性行走轮18呈向下、向内倾斜设置，其包括轮轴19、套装在所述轮轴上的轮体181和包裹在所述轮体181外周上的永磁体182，轮轴19上还套装有从动齿轮20，第一驱动马达17a或第二驱动马达17b的转动轴上分别套装有一一对应的主动齿轮21，从动齿轮20和主动齿轮21啮合，构成磁性行走轮转动的动力传输结构。

所述连接柱13两端分别设置有外连接板131和内连接板132，外连接板131和内连接板132均设置有螺栓穿孔133，连接螺栓14依次穿过内连接板上的螺栓穿孔和探头本体壳体上的安装孔旋装固定，将内连接板压紧固定在探头本体的壳体表面，外连接板通过穿装在其螺栓穿孔上的螺栓15和旋装在螺栓上的螺母与支撑板连接固定，构成拆装式连接结构。

所述探头本体包括壳体1，壳体1为中空结构，壳体1的底板1a截面呈向上凹的弧面形，底板1a的两侧设置有导向胶轮4，壳体1内，在底板1a上沿同一径向截面的弧面形周向均布有多个检测线圈11，检测线圈11的外部套装有用于消除空间散射漏磁通的磁罐10，磁罐10外侧的壳体1内设置有励磁线圈7，励磁线圈7与检测线圈11之间设置有用于聚焦磁路的屏蔽线圈9，壳体1内设置有放大器12，壳体1外部设置有探头插座2，每个检测线圈11输出端分别与放大器12的输入端相连，放大器12的输出端和励磁线圈7的输入端均与探头插座2相连。

所述的壳体1一端设置有用于同步记录检测数据的编码器8，编码器8通过销轴安装在壳体的尾部，可调节角度，并且可以安装扭簧，利用扭簧弹力压紧确保在壳体行走过程中始终与待测钢管5的管壁接触，用以实时采集阵列扫查探头轴向扫查的距离，同步记录检测数据，便于数据后期处理、存档；

所述底板1a的弧度为2π/3，检测线圈11有均布的8个，每个检测线圈检测灵敏度相同，这8个检测线圈沿底板的圆周方向可有效覆盖被检受热面管较大范围的圆周面积，并通过覆盖检测线圈的磁罐进行磁屏蔽，消除空间散射漏磁通的干扰，提高了缺陷分辨力；在检测过程中8个检测线圈均可独立成像，且检测灵敏度始终保持一致，避免了缺陷漏检；

所述的导向胶轮4有4个，分别两两设置在壳体底板的两侧，导向胶轮的底部伸出壳体的下端面，且均呈向下、向内倾斜设置，其下滚动面高于磁性行走轮的下滚动面，也就是说，磁性行走轮起作用时，导向胶轮悬空，当需要手动检测时，拆卸支撑板，导向胶轮起作用，可与待测钢管5的管壁完全贴合，也可增加伸缩调节的功能，便于提高系统稳定性。

所述的壳体1顶部设置有手柄3，方便手持操作。

所述探头插座2通过数据线与涡流检测主机相连，涡流检测主机包括壳体，壳体上分别装有显示器、探头接头，壳体内分别装有低频振荡器、锂电池、控制器、放大器、平衡滤波器、移相器、增益可调放大器和数模转换器，锂电池的输出端与低频振荡器的输入端相连，低频振荡器的输出端与控制器的输入端相连，控制器的输出端与探头接头相连，探头接头与低噪声放大器的输入端相连，噪声放大器的输出端经串联的平衡滤波器、移相器、增益可调放大器、数模转换器与控制器的输入端相连，控制器的输出端与显示器相连，低频振荡器使频率范围保持在1Hz～2000Hz，最小步进值为0.1Hz，频率越低检测的壁厚就越深，从而可以用于不同壁厚的管道检测；所述控制器包括型号为stm32f103(mpu)单片机和ep4ce10e22(fpga)可编程逻辑控制器。

所述壳体1上设置有与探头插座2相连的冻结调零开关6，当仪器出现异常信号，冻结调零开关可以锁定屏幕图像，以便进一步观察判定。以往的仪器操作人员通常得先搁置探头，然后再按下仪器冻结开关，由于仪器相移扫描曲线是随时间滚动的，因而将产生时间差，难于及时捕捉到检测信号，将仪器检测信号冻结调零开关前置，在低频阵列扫查探头外壳上设置可以即时冻结疑是信号，消除时间差的困扰。另外，扫查检测过程，视现场状况会出现各种干扰，以致基线偏离零点，需及时调整归零。显然，搁置探头来调零操作是不可行的。在保持探头状态下又难于进行调零操作。将仪器调零开关前置，在低频阵列扫查探头外壳上设置调零开关，调零操作便得心应手。

所述壳体1内设置有用于安装放大器12和励磁线圈7的支架1b。

所述磁罐10采用铁淦氧制成，每个磁罐均覆盖与其一一对应的检测线圈，通过覆盖检测线圈的磁罐进行磁屏蔽，铁淦氧具有高磁导率，利用磁路分流原理对低频电磁场进行屏蔽，消除空间散射的漏磁通的干扰，提高了缺陷分辨力，在检测过程中8个检测线圈均可独立成像，且检测灵敏度始终保持一致，避免了缺陷漏检。

所述磁性行走轮18有4个，分别两两设置在两侧支撑板底部的前后两端，磁性行走轮的底部低于探头本体的下端面，且均呈向下、向内倾斜设置，可与待测钢管5的管壁完全贴合，也可增加伸缩调节的功能，便于提高系统稳定性。

本实用新型在检测电站锅炉受热面管内壁腐蚀缺陷时，将探头插座2通过数据线与涡流检测主机相连，实施检测时，将磁性行走轮放置在待测钢管上，在永磁体的作用下，使其紧贴待测钢管的表面，通过操作面板控制马达启动，主动齿轮带动从动齿轮旋转，从而带动磁性行走轮转动，使探头本体沿待测管道前进，进行检测，当载有交变电流的励磁线圈靠近导电材料制成的待测钢管时，由于线圈磁场的作用，导电材料中会感生出涡流，涡流的大小、相位及流动形式受导电材料性能的影响，而涡流产生的反作用磁场又使检测线圈的阻抗发生变化，阻抗经放大器信号放大处理后的阻抗图显示在涡流检测主机的显示屏中，通过测定检测线圈的阻抗变化规律即可确定材料中有无缺陷；编码器同步记录检测数据，一次扫查即可检测探头覆盖面积下的管壁质量，由于在有效覆盖面积下的各检测线圈灵敏度均等，有效控制了缺陷漏检率，提高了检测效率，磁罐采用高导磁率的铁淦氧材料制作，可有效消除空间散射的漏磁通；屏蔽线圈布置在磁罐外侧，用于限制、聚焦磁路并将其引至检测线圈；激励线圈和检测线圈之间形成两种相互垂直的电磁场传递方式，有利于发现取向不同的线形缺陷；各线圈的信号可以分开传入仪器，有效的避免了不同线圈间的互感。与现有技术相比，本实用新型结构新颖独特，简单合理，易生产，易操作，成本低，探头远程操作，自动走行走扫查，拆装方便，可以对人手不能及的受热面管进行方便、快速的检测，做到不漏检，而且检测面积广，操作方便，安全，有效的提高了检测效率，节省人力、物力，探头本体采用8个沿圆周方向阵列的检测探头可有效覆盖被检受热面管更大面积，并通过磁罐和屏蔽线圈的磁屏蔽技术消除空间散射漏磁通的干扰，提高了缺陷分辨力，在检测过程中8个检测线圈均可独立成像，且检测灵敏度始终保持一致，避免了缺陷漏检，一次操作即可检测探头覆盖的受热面钢管内壁缺陷，无需往复操作，检测数据通过数据编码器同步记录，有利于检测资料调用分析和存档，提高了检测效率，探头内设置前置的放大器，先将信号放大，放置信号在传输过程中的衰减，将冻结调零开关前置，消除时间差的困扰，基线偏离零点时，可及时调整归零，使用方便，效果好，是受热面管内壁腐蚀缺陷检测设备上的创新。

Claims (9)

1.一种涡流探头辅助支架，包括探头本体，其特征在于，探头本体包括壳体(1)，壳体左右两侧连接有向外水平伸出的连接柱(13)，连接柱(13)的外端装有支撑板(16)，支撑板(16)的下端设置有磁性行走轮(18)，两侧的支撑板(16)内侧分别固定有用于驱动对应磁性行走轮(18)滚动的第一驱动马达(17a)和第二驱动马达(17b)，探头本体的壳体(1)左右两侧的侧壁上分别设置有与连接柱(13)相对应的安装孔(5)，连接柱(13)的对应端通过旋装在安装孔内的连接螺栓(14)与探头本体的壳体(1)连接固定，构成拆装式连接结构。

2.根据权利要求1所述的涡流探头辅助支架，其特征在于，所述第一驱动马达(17a)所在侧的支撑板上分别设置有第一主控制器(22a)和第一无线接收模块(23a)，第一主控制器(22a)分别与第一驱动马达(17a)和第一无线接收模块(23a)相连，所述第二驱动马达(17b)所在侧的支撑板上分别设置有第二主控制器(22b)和第二无线接收模块(23b)，第二主控制器(22b)分别与第二驱动马达(17b)和第二无线接收模块(23b)相连，第一无线接收模块(23a)和第二无线接收模块(23b)分别通过无线信号与无线发送模块相连，无线发送模块与从机控制器相连，从机控制器上装有与其相连的操作面板，构成磁性行走轮转动的远程控制结构。

3.根据权利要求1所述的涡流探头辅助支架，其特征在于，所述的磁性行走轮(18)呈向下、向内倾斜设置，其包括轮轴(19)、套装在所述轮轴上的轮体(181)和包裹在所述轮体(181)外周上的永磁体(182)，轮轴(19)上还套装有从动齿轮(20)，第一驱动马达(17a)或第二驱动马达(17b)的转动轴上分别套装有一一对应的主动齿轮(21)，从动齿轮(20)和主动齿轮(21)啮合，构成磁性行走轮转动的动力传输结构。

4.根据权利要求1所述的涡流探头辅助支架，其特征在于，所述连接柱(13)两端分别设置有外连接板(131)和内连接板(132)，外连接板(131)和内连接板(132)均设置有螺栓穿孔(133)，连接螺栓(14)依次穿过内连接板上的螺栓穿孔和探头本体壳体上的安装孔旋装固定，将内连接板压紧固定在探头本体的壳体表面，外连接板通过穿装在其螺栓穿孔上的螺栓(15)和旋装在螺栓上的螺母与支撑板连接固定，构成拆装式连接结构。

5.根据权利要求1所述的涡流探头辅助支架，所述探头本体包括壳体(1)，壳体(1)为中空结构，壳体(1)的底板(1a)截面呈向上凹的弧面形，底板(1a)的两侧设置有导向胶轮(4)，壳体(1)内，在底板(1a)上沿同一径向截面的弧面形周向均布有多个检测线圈(11)，检测线圈(11)的外部套装有用于消除空间散射漏磁通的磁罐(10)，磁罐(10)外侧的壳体(1)内设置有励磁线圈(7)，励磁线圈(7)与检测线圈(11)之间设置有用于聚焦磁路的屏蔽线圈(9)，壳体(1)内设置有放大器(12)，壳体(1)外部设置有探头插座(2)，每个检测线圈(11)输出端分别与放大器(12)的输入端相连，放大器(12)的输出端和励磁线圈(7)的输入端均与探头插座(2)相连。

6.根据权利要求5所述的涡流探头辅助支架，所述的壳体(1)一端设置有用于同步记录检测数据的编码器(8)。

7.根据权利要求5所述的涡流探头辅助支架，其特征在于，所述探头插座(2)通过数据线与涡流检测主机相连。

8.根据权利要求5所述的涡流探头辅助支架，其特征在于，所述磁罐(10)采用铁淦氧制成，每个磁罐均覆盖与其一一对应的检测线圈。

9.根据权利要求5所述的涡流探头辅助支架，其特征在于，所述磁性行走轮(18)有4个，分别两两设置在两侧支撑板底部的前后两端，磁性行走轮的底部低于探头本体的下端面，且均呈向下、向内倾斜设置。