CN210221910U - 一种用于大直径管道焊缝和弯头的超声导波检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于大直径管道焊缝和弯头的超声导波检测系统，所述的系统包括主机和若干个设于待测管道上的管道检测设备，所述的管道检测设备均与主机连接，所述的管道检测设备包括检测线圈、磁致伸缩带和连接器，所述的磁致伸缩带通过耦合剂周向紧密固定在待测管道外，所述的检测线圈周向缠绕在磁致伸缩带外，所述的检测线圈通过连接器与主机连接。与现有技术相比，本实用新型具有能检测不同直径管道，能对焊缝和弯头进行无死角高效检测等优点。

Description

一种用于大直径管道焊缝和弯头的超声导波检测系统

技术领域

本实用新型涉及一种超声导波检测系统，尤其是涉及一种用于大直径管道焊缝和弯头的超声导波检测系统。

背景技术

我国西气东输管线的管道大部分为大直径X80管道，管道经过长周期的使用，寿命接近设计年限。在管道中最容器发生失效的结构为焊缝和弯头。采用传统方法对焊缝和弯头进行检测，周期长，存在漏检风险。

超声导波为全质点和全截面的检测方法，能实现无死角的检测，因此超声导波为大直径管道焊缝和弯头检测中可行的检测方法。但是常规超声导波检测由于布置铁钴带的限制，无法实现对不同直径管道进行检测。现有检测模式通常为自发自收模式，难以发现不同种类的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于大直径管道焊缝和弯头的超声导波检测系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于大直径管道焊缝和弯头的超声导波检测系统，所述的系统包括主机和若干个设于待测管道上的管道检测设备，所述的管道检测设备均与主机连接，所述的管道检测设备包括检测线圈、磁致伸缩带和连接器，所述的磁致伸缩带通过耦合剂周向紧密固定在待测管道外，所述的检测线圈周向缠绕在磁致伸缩带外，所述的检测线圈和磁致伸缩带均通过连接器固定且所述的检测线圈通过连接器连接至主机。

优选地，所述的连接器包括第一排线接头、第二排线接头和信号接头，所述的第一排线接头和第二排线接头间隔设置并形成用于引出过长的磁致伸缩带的第一长方形槽，第一排线接头和第二排线接头两侧侧面通过连杆固定，所述的信号接头连接第一排线接头和第二排线接头并连接至所述的主机；

所述的连接器还包括用于引出过长的检测线圈的第二长方形槽，所述的第二长方形槽通过连杆固定在第二排线接头两侧侧面；

所述的磁致伸缩带紧密固定在待测管道外后，过长的磁致伸缩带穿过所述的第一长方形槽并引出；

所述的检测线圈一端通过第一线圈连接器连接至所述的第一排线接头，检测线圈另一端绕磁致伸缩带一圈并通过第二线圈连接器连接至所述的第二排线接头，过长的检测线圈穿过所述的第二长方形槽并引出。

优选地，所述的检测线圈的线圈匝数为40匝，对应的第一排线接头和第二排线接头为40针排线接头。

优选地，所述的信号接头为将信号传输至主机的超声波线接头。

优选地，所述的第一长方形槽和第二长方形槽宽为0.5mm，长为52mm。

优选地，所述的检测线圈为紫铜制成的漆包线。

优选地，所述的磁致伸缩带为高磁致伸缩特性材料组成的电磁超声贴片，所述的磁致伸缩带宽度为50.8mm，厚度为0.1mm。

优选地，所述的耦合剂为用于耦合剪切导波进入管道中的超声导波耦合剂。

优选地，所述的耦合剂厚度不大于0.01mm。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

(1)系统设有磁滞伸缩带和设有长方形槽的连接器，能够用于引出过长的磁致伸缩带和检测线圈，实现对不同直径管道进行检测。

(2)检测时采用一发一收和自发自收两种检测模式，能实现对焊缝和弯头的快速高效检测，发现不同种类缺陷。

(3)本系统利用检测线圈进行超声导波检测，能实现无死角检测。

附图说明

图1为本实用新型中设于待测管道上的管道检测设备的侧视图；

图2为本实用新型中连接器的立体结构示意图；

图3为本实用新型用于检测管道焊缝时系统示意图；

图4为本实用新型用于检测弯头时系统示意图。

其中：1为检测线圈，2为磁致伸缩带，3为连接器，4为耦合剂，3-1为第一排线接头，3-2为第一长方形槽，3-3为第二长方形槽，3-4为连杆，3-5为螺栓，3-6为信号接头，3-7为第一线圈连接器，3-8为第二排线接头，3-9为第二线圈连接器，A、管道，B、弯头。

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。注意，以下的实施方式的说明只是实质上的例示，本实用新型并不意在对其适用物或其用途进行限定，且本实用新型并不限定于以下的实施方式。

实施例：

如图1、图2所示，一种用于大直径管道焊缝和弯头的超声导波检测系统，系统包括主机和若干个设于待测管道上的管道检测设备，管道检测设备均与主机连接，管道检测设备包括检测线圈1、磁致伸缩带2和连接器3，磁致伸缩带2通过耦合剂4周向紧密固定在待测管道外，检测线圈1周向缠绕在磁致伸缩带2外，检测线圈1和磁致伸缩带2均通过连接器3固定且检测线圈1通过连接器3连接至主机。

连接器3包括第一排线接头3-1、第二排线接头3-8和信号接头9，第一排线接头3-1和第二排线接头3-8间隔设置并形成用于引出过长的磁致伸缩带2的第一长方形槽3-2，第一排线接头3-1和第二排线接头3-8两侧侧面通过连杆3-4固定，信号接头9连接第一排线接头3-1和第二排线接头3-8并连接至主机，第一长方形槽3-2和第二长方形槽3-3宽为0.5mm，长为52mm；

连接器3还包括用于引出过长的检测线圈1的第二长方形槽3-3，第二长方形槽3-3通过连杆3-4固定在第二排线接头3-8两侧侧面；

磁致伸缩带2紧密固定在待测管道外后，过长的磁致伸缩带2穿过第一长方形槽3-2并引出；

检测线圈1一端通过第一线圈连接器3-7连接至第一排线接头3-1，检测线圈1另一端绕磁致伸缩带2一圈并通过第二线圈连接器3-9连接至第二排线接头3-8，过长的检测线圈1穿过第二长方形槽3-3并引出。

检测线圈1为紫铜制成的漆包线，检测线圈1的线圈匝数为40匝，对应的第一排线接头3-1和第二排线接头3-8为40针排线接头。信号接头9为将信号传输至主机的超声波线接头。磁致伸缩带2为高磁致伸缩特性材料组成的电磁超声贴片，磁致伸缩带2宽度为50.8mm，厚度为0.1mm。耦合剂4为用于耦合剪切导波进入管道中的超声导波耦合剂，耦合剂4厚度不大于0.01mm。

连杆3-4材质为铝合金，其中连接第一排线接头3-1和第二排线接头3-8的连杆3-4两端具有螺纹孔，连杆3-4两端分别通过螺栓3-5与第一排线接头3-1和第二排线接头3-8连接，连接第二长方形槽3-3的连杆3-4一端与第二长方形槽3-3一体成型，另一端通过螺栓3-5连接第二长方形槽3-3，该连杆3-4可绕螺栓3-5旋转，从而使得第二长方形槽3-3可以旋转，方便引出过长的检测线圈1。

如图3所示，当利用本系统检测焊缝时，将两个管道检测系统分别布置于焊缝两侧，与焊缝的距离为200mm至500mm，两边距离相等，检测频率不小于1MHz。本系统监测模式有两种：一收一发模式和自收自发模式，具体的检测参数应根据焊缝回波高度确定：在一发一收模式下，接收到的穿透波波幅不应小于80％的归一化幅值。在自发自收模式下，焊缝回波高度不应小于20％的归一化幅值；回波宽度尽可能小。

在检测开始前，需要将准备布置管道检测设备的管道部位进行清理，对于厚度小于2mm的紧密贴合的油漆可以不用清理，否则应当进行打磨露出金属光泽。

在检测时，观察除焊缝回波外是否还有其他缺陷回波。在直管焊缝检测时，主要观察两个检测线圈1的自发自收模式。若在焊缝回波前发现其他回波则为缺陷回波，且缺陷位置通过时间-距离法进行计算。当在一发一收模式下，焊缝回波幅值明显降低，则焊缝中存在大面积缺陷。

如图4所示，当利用本系统检测弯管时，将两个管道检测系统分别布置于弯头直管端部位，与焊缝的距离为200mm至500mm，两边距离相等，检测频率不小于1MHz。具体的检测参数应根据焊缝回波高度确定：在一发一收模式下，接收到的穿透波波幅不应小于80％的归一化幅值。在自发自收模式下，弯头两个焊缝回波高度最小的焊缝回波波幅不应小于20％的归一化幅值；回波宽度尽可能小。

在检测时，在一发一收模式下，观察除焊缝回波外是否还有其他缺陷回波，通过时间-距离法计算缺陷回波。当在两个焊缝回波中间存在回波时，可以判断弯头部位具有腐蚀缺陷。在自发自收模式下，两个检测线圈1分别检测靠近线圈的焊缝，观察是否在焊缝回波前具有缺陷信号。

上述实施方式仅为例举，不表示对本实用新型范围的限定。这些实施方式还能以其它各种方式来实施，且能在不脱离本实用新型技术思想的范围内作各种省略、置换、变更。

Claims (9)

1.一种用于大直径管道焊缝和弯头的超声导波检测系统，其特征在于，所述的系统包括主机和若干个设于待测管道上的管道检测设备，所述的管道检测设备均与主机连接，所述的管道检测设备包括检测线圈(1)、磁致伸缩带(2)和连接器(3)，所述的磁致伸缩带(2)通过耦合剂(4)周向紧密固定在待测管道外，所述的检测线圈(1)周向缠绕在磁致伸缩带(2)外，所述的检测线圈(1)和磁致伸缩带(2)均通过连接器(3)固定且所述的检测线圈(1)通过连接器(3)连接至主机。

2.根据权利要求1所述的一种用于大直径管道焊缝和弯头的超声导波检测系统，其特征在于，所述的连接器(3)包括第一排线接头(3-1)、第二排线接头(3-8)和信号接头(9)，所述的第一排线接头(3-1)和第二排线接头(3-8)间隔设置并形成用于引出过长的磁致伸缩带(2)的第一长方形槽(3-2)，第一排线接头(3-1)和第二排线接头(3-8)两侧侧面通过连杆(3-4)固定，所述的信号接头(9)连接第一排线接头(3-1)和第二排线接头(3-8)并连接至所述的主机；

所述的连接器(3)还包括用于引出过长的检测线圈(1)的第二长方形槽(3-3)，所述的第二长方形槽(3-3)通过连杆(3-4)固定在第二排线接头(3-8)两侧侧面；

所述的磁致伸缩带(2)紧密固定在待测管道外后，过长的磁致伸缩带(2)穿过所述的第一长方形槽(3-2)并引出；

所述的检测线圈(1)一端通过第一线圈连接器(3-7)连接至所述的第一排线接头(3-1)，检测线圈(1)另一端绕磁致伸缩带(2)一圈并通过第二线圈连接器(3-9)连接至所述的第二排线接头(3-8)，过长的检测线圈(1)穿过所述的第二长方形槽(3-3)并引出。

3.根据权利要求2所述的一种用于大直径管道焊缝和弯头的超声导波检测系统，其特征在于，所述的检测线圈(1)的线圈匝数为40匝，对应的第一排线接头(3-1)和第二排线接头(3-8)为40针排线接头。

4.根据权利要求2所述的一种用于大直径管道焊缝和弯头的超声导波检测系统，其特征在于，所述的信号接头(9)为将信号传输至主机的超声波线接头。

5.根据权利要求2所述的一种用于大直径管道焊缝和弯头的超声导波检测系统，其特征在于，所述的第一长方形槽(3-2)和第二长方形槽(3-3)宽为0.5mm，长为52mm。

6.根据权利要求1所述的一种用于大直径管道焊缝和弯头的超声导波检测系统，其特征在于，所述的检测线圈(1)为紫铜制成的漆包线。

7.根据权利要求1所述的一种用于大直径管道焊缝和弯头的超声导波检测系统，其特征在于，所述的磁致伸缩带(2)为高磁致伸缩特性材料组成的电磁超声贴片，所述的磁致伸缩带(2)宽度为50.8mm，厚度为0.1mm。

8.根据权利要求1所述的一种用于大直径管道焊缝和弯头的超声导波检测系统，其特征在于，所述的耦合剂(4)为用于耦合剪切导波进入管道中的超声导波耦合剂。

9.根据权利要求1所述的一种用于大直径管道焊缝和弯头的超声导波检测系统，其特征在于，所述的耦合剂(4)厚度不大于0.01mm。

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