CN209400480U - 一种高温环境恒温超声试验系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于超声波无损检测技术领域，具体涉及一种高温环境恒温超声试验系统。大水箱和小水箱放置在固定机架底部支撑杆上，加热区与小水箱并排放置在大水箱一端；纵向运动及支撑导轨固定在固定机架上方；横向运动导轨横跨纵向运动及支撑导轨上方，并在两端通过齿轮固定在纵向运动及支撑导轨上方；纵向运动电机通过齿轮与纵向运动及支撑导轨连接，并固定在横向运动导轨上方；横向运动电机通过齿轮与横向运动导轨传动丝杆连接，并固定在横向运动导轨上方；探头夹持器安装在横向运动导轨下方；控制面板焊接固定在固定机架端头；外胆加热管和内胆加热管均位于加热区内部。本实用新型可以进行高温环境对超声波检测的影响研究，以满足检测标定需求。
Description
技术领域
本实用新型属于超声波无损检测技术领域，具体涉及一种高温环境恒温超声试验系统。
背景技术
目前国内核级部件的超声无损检测的环境温度大多在52℃以下，对其相应的研究应用也比较成熟，对检测中的系统标定、缺陷显示的定位和定量都有了一套成熟的体系。然而对温度在52℃以上部件的超声检测，国内尚未开展系统的研究，相应焊缝缺陷检测技术的研究应用较少。而目前高温气冷堆由于其特殊设计，部分在役检查时温度高于规范要求的52℃；此外在超声波手动和自动检测过程中，探头标定温度与实际检测过程中的温度总会存在偏差，当温度偏差较大时会对检测过程中的缺陷定量及定位产生影响，因此研究不同温度条件对超声波检测的影响显得十分有必要。高温环境对超声波检测的影响研究需要一套高温环境恒温试验系统，以保障高温环境下超声试验的可行性以及数据的可靠性。
目前有相对较为成熟的高温恒温箱或恒温房，但因体积过大且价格高昂，均不适用于超声试验需求。同时由于超声试验过程中需采用200V电压激励探头换能器，与常规加热管同时工作时会造成环路漏电，因此简易的加热管方式也不适用。
因此开发一种恒温超声试验系统，以营造室温～95℃的恒温水环境，并可执行扫查装置携带超声波探头在恒温试块上运动的功能，显得十分有必要。
发明内容
本实用新型针对高温气冷堆高温部件超声检测技术开发需求，设计开发一套适用的高温环境恒温超声试验系统，进行高温环境对超声波检测的影响研究，以满足检测标定需求。
为达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：
一种高温环境恒温超声试验系统，大水箱和小水箱放置在固定机架底部支撑杆上，加热区与小水箱并排放置在大水箱一端；纵向运动及支撑导轨固定在固定机架上方；横向运动导轨横跨纵向运动及支撑导轨上方，并在两端通过齿轮固定在纵向运动及支撑导轨上方；纵向运动电机通过齿轮与纵向运动及支撑导轨连接，并固定在横向运动导轨上方；横向运动电机通过齿轮与横向运动导轨传动丝杆连接，并固定在横向运动导轨上方；探头夹持器安装在横向运动导轨下方；控制面板焊接固定在固定机架端头；外胆加热管和内胆加热管均位于加热区内部；温度传感器与温度控制面板通过信号传输线缆连接；循环水泵通过不锈钢水管连接加热区与大水箱和小水箱；进水阀的一端分别通过不锈钢水管连接大水箱和小水箱的进水口，另一端连接循环水泵出水口；出水阀的一端连接大水箱和小水箱的出水口，另一端连接至下加热区。
所述的固定机架的骨架由铝型材组成。
所述的固定机架配4个万向脚轮。
所述的纵向运动及支撑导轨通过螺钉固定在固定机架上方。
所述的纵向运动电机通过螺钉固定在横向运动导轨上方。
所述的横向运动电机通过螺钉固定在横向运动导轨上方。
所述的探头夹持器通过螺钉安装在横向运动导轨下方。
所述的内胆加热管采用全封闭填充导热油。
本实用新型所取得的有益效果为：
本实用新型可营造室温～95℃的任意设定温度环境，并在试验过程中保持温度环境与设定值偏差≤±2℃，超声试验过程中加热装置与超声探头不形成电路回路；
本实用新型采用内外胆加热方式，既利用外胆加热速度快的优势，又利用绝缘内胆加热实现超声试验过程中温度保持，营造恒温绝缘温度环境；
本实用新型试验系统工作室尺寸(长×宽×高mm)不小于1000×800×450，承受力＞800kg/m2；
本实用新型扫查装置在测试区上方移动过程中，探头夹持器携带超声波探头，伸入测试区内自由移动，实现恒温环境下的超声试验。
附图说明
图1为水箱组件和扫查系统图；
图2为温控系统组成及连接图；
图3为温控系统流程图；
图中：1、固定机架；2、大水箱；3、小水箱；4、加热区；5、纵向运动及支撑导轨；6、纵向运动电机；7、横向运动电机；8、探头夹持器；9、温度控制面板；10、内胆加热管；11、外胆加热管；12、温度传感器；13、循环水泵；14、进水阀；15、出水阀；16、横向运动导轨。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
如图1、图2所示，本实用新型所述高温环境恒温超声试验系统如下：
水箱组件(测试区)主要包括固定机架1、大水箱2和小水箱3。其中，固定机架1是整套系统的安装基础，大水箱2和小水箱3放置在固定机架1底部支撑杆上，其骨架由铝型材组成，以提高强度。加热区4与小水箱3并排放置在大水箱2一端。固定机架1配4个万向脚轮，方便设备转运。大水箱2用于放置大型超声试块，以及相关的超声试验；小水箱3用于放置小型超声试块，并用于相关的超声试验。如果只用一个水箱，做小型超声试块试验时，会造成资源的浪费，双水箱配置可以避免这种问题。
两轴扫查组件位于水箱组件的上部，主要用于超声探头的安装，并提供纵向和横向的运动。其结构主要由纵向运动及支撑导轨5、横向运动导轨16、纵向运动电机6、横向运动电机7和探头夹持器8组成。其中，纵向运动及支撑导轨5是整个扫查组件的纵向运动基础，其通过螺钉固定在固定机架1上方；横向运动导轨16横跨纵向运动及支撑导轨5上方，并在两端通过齿轮固定在纵向运动及支撑导轨5上方；纵向运动电机6通过齿轮与纵向运动及支撑导轨5连接，并通过螺钉固定在横向运动导轨16上方；横向运动电机7通过齿轮与横向运动导轨16传动丝杆连接，并通过螺钉固定在其上方。纵向运动电机6为超声探头提供纵向驱动力，横向运动电机7为超声探头提供横向驱动力，探头夹持器8用于超声探头的夹持、垂直方向和角度的调整，其通过螺钉安装在横向运动导轨16下方。
温控系统主要包括温度控制面板9、内胆加热管10、外胆加热管11、温度传感器12、循环水泵13、进水阀14、出水阀15。控制面板9用于选择温度传感器12、设定温度、控制内外胆加热管工作启停等，其焊接固定在固定机架1端头；内胆加热管10采用全封闭填充导热油用于绝缘加热和保温；外胆加热管11用于直接快速加热；外胆加热管11和内胆加热管10均位于加热区4内部；温度传感器12与温度控制面板9通过信号传输线缆连接，用于实时监测和反馈水箱内温度；循环水泵13通过不锈钢水管连接加热区4与大水箱2和小水箱3，用于促进水箱和加热区的水循环。进水阀14分别通过不锈钢水管连接大水箱2和小水箱3的进水口，另一端连接循环水泵出水口；出水阀15一端连接大水箱2和小水箱3的出水口，另一端连接至下加热区4。
如图3所示，本实用新型所述高温环境恒温超声试验实施流程如下(以大水箱试验为例)：
(1)超声试验试块吊装至大水箱2内，并调至水平；
(2)在探头夹持器8上安装试验用超声波探头；
(3)打开进水阀14、出水阀15，并在控制面板9上选择对应的温度传感器12；
(4)打开自来水开关将大水箱2注水至合适高度；
(5)打开循环水泵13，并通过温度控制面板9设置指定温度；
(6)外胆加热管11工作，将直接加热的热水通过循环水泵13输入至大水箱2直至温度传感器12反馈温度至设定温度，外胆加热管11停止工作；
(7)内胆加热管10工作，通过绝缘热传导方式将热水通过循环水泵13输入至大水箱2，直至大水箱2内温度与设定温度偏差在±2℃范围内；当温度偏差超过±2℃时，自动启动加热；
(8)大水箱2温度达到设置温度范围时，外胆加热管11停止工作后，纵向运动电机6和横向运动电机7驱动探头夹持器8携带超声波探头在试块指定区域进行检测试验；
(9)更换超声探头或将大水箱2温度加热到所需其它温度，重复步骤5-8；
(10)试验结束。
Claims (8)
1.一种高温环境恒温超声试验系统，其特征在于：大水箱和小水箱放置在固定机架底部支撑杆上，加热区与小水箱并排放置在大水箱一端；纵向运动及支撑导轨固定在固定机架上方；横向运动导轨横跨纵向运动及支撑导轨上方，并在两端通过齿轮固定在纵向运动及支撑导轨上方；纵向运动电机通过齿轮与纵向运动及支撑导轨连接，并固定在横向运动导轨上方；横向运动电机通过齿轮与横向运动导轨传动丝杆连接，并固定在横向运动导轨上方；探头夹持器安装在横向运动导轨下方；控制面板焊接固定在固定机架端头；外胆加热管和内胆加热管均位于加热区内部；温度传感器与温度控制面板通过信号传输线缆连接；循环水泵通过不锈钢水管连接加热区与大水箱和小水箱；进水阀的一端分别通过不锈钢水管连接大水箱和小水箱的进水口，另一端连接循环水泵出水口；出水阀的一端连接大水箱和小水箱的出水口，另一端连接至下加热区。
2.根据权利要求1所述的高温环境恒温超声试验系统，其特征在于：所述的固定机架的骨架由铝型材组成。
3.根据权利要求1所述的高温环境恒温超声试验系统，其特征在于：所述的固定机架配4个万向脚轮。
4.根据权利要求1所述的高温环境恒温超声试验系统，其特征在于：所述的纵向运动及支撑导轨通过螺钉固定在固定机架上方。
5.根据权利要求1所述的高温环境恒温超声试验系统，其特征在于：所述的纵向运动电机通过螺钉固定在横向运动导轨上方。
6.根据权利要求1所述的高温环境恒温超声试验系统，其特征在于：所述的横向运动电机通过螺钉固定在横向运动导轨上方。
7.根据权利要求1所述的高温环境恒温超声试验系统，其特征在于：所述的探头夹持器通过螺钉安装在横向运动导轨下方。
8.根据权利要求1所述的高温环境恒温超声试验系统，其特征在于：所述的内胆加热管采用全封闭填充导热油。
Priority Applications (1)
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| CN201822154712.5U CN209400480U (zh) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | 一种高温环境恒温超声试验系统 |
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Family Applications (1)
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| CN201822154712.5U Active CN209400480U (zh) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | 一种高温环境恒温超声试验系统 |
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| CN (1) | CN209400480U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109444267A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-03-08 | 核动力运行研究所 | 一种高温环境恒温超声试验系统 |
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2018
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