CN215339666U - 相控阵超声检测探头快速定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于无损检测技术领域领域，具体涉及相控阵超声检测探头快速定位装置，包括探头、探头夹持件、激光发射器、用于折射激光发射器激光的光学十字镜片、连接件、调节件与螺栓。探头夹持件上设有定位块，光学十字镜片与激光发射器固定连接，激光发射器与调节件固定连接，调节件与固定块通过螺栓转动连接，固定块与连接件固定连接，连接件与定位块固定连接。启动激光发射器，激光发射器的光穿过光学十字镜片，绘制出激光的十字定位线，将调节件相对于固定块转动，使激光束到相控阵超声探头的距离于等于工艺设置中S的值。本方案确保检测过程中激光辅助线位于焊缝边缘即可保证工艺的执行，避免探头扫查轨迹发生偏差，提高检测精度和效率。

Description

相控阵超声检测探头快速定位装置

技术领域

本实用新型属于无损检测技术领域，具体涉及相控阵超声检测探头快速定位装置。

背景技术

焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属材料的制造工艺及技术，它在承压类特种设备制造中占有重要的地位。焊接质量对承压类特种设备的产品质量和使用安全可靠性有直接影响。

焊接接头的质量通常使用无损检测方法进行检测，常使用射线和超声等常规无损检测技术。但对于一些不等厚对接接头（压力容器中筒体与封头，压力管道中各类管件（弯头、大小头）与直管的对接接头）、“K、T”型角接焊接接头（压力容器中筒体与接管的连接方式）等特殊焊接接头而言，常规无损检测技术难以实施，检测工艺难以控制易造成缺陷的误判或漏检，对装置的安全运行带来隐患。

相控阵超声技术是近几年迅速发展的一种新型无损检测技术，该技术具有检测效率高、检测工艺可模拟、检测结果形象生动等优点，正在成为重要的承压设备无损检测技术。利用该技术的焊缝仿真和声场模拟功能能够精确编制检测工艺，确保检测灵敏度和不同位置各种缺陷的检出；利用三维成像功能，有效识别缺陷大小、形状和分布情况，提高对缺陷性质判定的准确性，彻底解决常规无损检测技术对特殊焊接接头检测中的困难。

相控阵超声检测时无需锯齿扫査，只需距被检焊缝一定的距离沿焊缝走向扫査一次即可完成对焊缝的全部检测。该距离（以下简称S）是相控阵超声技术工艺中至关重要的一项参数。现场检测时，相控阵超声检测探头的S值与工艺参数设置值偏差较大时，缺陷可能会出现在错误的位置或者相控阵超声波声场没有完全覆盖检测区域，造成缺陷的误判或漏检，检测结果不精确，不可靠，造成装置安全运行的隐患。

目前针对焊缝的相控阵超声检测中，多采用简易的探头加持装置和编码器连接进行扫查。现场检测前的准备工作中，均采用人工测量S，并用记号笔或者石笔在焊缝边上绘制出定位线。该定位线人工绘制过程中易出现偏移，同时绘制完定位线的后续工作中，该定位线易被擦拭破坏，导致检测效率低、检测结果不准确，可信度降低。

实用新型内容

本方案提供一种提高检测精度的相控阵超声检测探头快速定位装置。

为了达到上述目的，本方案提供一种相控超声检测探头快速定位装置，包括探头与探头夹持件；所述探头夹持件上设有定位块；所述探头夹持件与定位块固定连接；还包括：激光发射器、用于折射激光发射器激光的光学十字镜片、连接件、调节件与螺栓；所述光学十字镜片与激光发射器固定连接,光学十字镜片为十字线状波浪光学玻璃镜；所述激光发射器与调节件固定连接，调节件为圆弧形，调节件与螺栓固定连接；所述螺栓穿过固定块且与固定块转动连接；所述连接件分别与固定块和定位块固定连接。

本方案原理：将探头夹持件与定位块固定连接，将定位块与连接件固定连接，将固定块与连接件固定连接，将连接件与调节件通过螺栓连接，将调节件与激光发射器固定连接，将光学十字镜片与激光发射器固定连接在一起。启动激光发射器，激光发射器的光穿过光学十字镜片，光学十字镜片将穿过的激光变成十字型，画出激光的十字定位线，将调节件相对于固定块转动，调节激光发射器和光学十字镜片角度，使激光束到相控阵超声探头的距离于等于工艺设置中S的值。

本方案有益效果：通过激光和光学十字镜片进行角度上下调节控制激光束辅助线距探头的距离，检测过程中使得该距离与工艺参数设置的S值相等，并锁死该装置防止距离的变化，确保检测过程中激光辅助线位于焊缝边缘即可保证工艺的执行，避免探头扫查轨迹发生偏差，提高检测精度和效率；使用激光和光学十字镜片绘制定位线，取代了在焊缝旁边绘制的定位线，定位线不会偏移，不会被污染不清晰，减少了检测前的准备工序和停工检维修的时间，提高了准确率和检测效率。

进一步，所述连接件上设有连接孔；所述定位块穿过连接孔；所述连接件与定位块通过螺栓固定连接。定位块穿过连接件的连接孔，再通过螺栓将连接件与定位块固定连接，可以适应小于连接孔径的定位块，使本装置可以用到多个类型的探头夹持件与探头上。

进一步，所述调节件直径与激光发射器直径相匹配。使调节件与激光发射器安装更稳固。

进一步，所述调节件内表面安装有与调节件形状相匹配的气囊，气囊连通有气泵。当激光发射器直径镜片较小时，将激光发射器放入到调节件内部，启动气泵充气，使激光发射器与调节件固定更稳，防止在进行激光发射器角度调节时，激光发射器相对于调节件偏移，影响S值的调节。

进一步，所述调节件内表面为光滑面。减少调节件与激光发射器两者间摩擦，减少激光发射器表面磨损。

进一步，所述激光发射器表面设有定位槽，方便确认方向，快速组装连接激光发射器与光学十字镜片。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的连接件与调节件的局部结构示意图。

图3为本实用新型实施例的探头夹持件结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：光学十字镜片1、激光发射器2、连接件3、调节件4、螺栓5、连接孔6、探头夹持件7、定位块8、固定块9。

实施例：

一种相控超声检测探头快速定位装置，如附图3所示，包括探头与探头夹持件7，探头夹持件7上焊接有定位块8，探头夹持件7上设有用于安装探头的探头孔，探头夹持件7上螺栓安装有编码器。探头夹持件7结构和ISONIC 2010 多功能相控阵仿真成像检测系统配备的探头夹持装置完全相同。

如附图1和附图2所示，还包括：激光发射器2、用于折射激光发射器2激光的光学十字镜片1、连接件3、调节件4与螺栓5，激光发射器2为便携低基激光装置，该装置由5V 1A电池供电，可以产生点状激光束。光学十字镜片1与激光发射器2螺栓固定连接在一起，光学十字镜片为十字线状波浪光学玻璃镜。激光发射器2表面设有定位槽，方便确认方向，快速组装连接激光发射器2与光学十字镜片1。光学十字镜片1位于激光发射器2发射光源表面，激光发射器2的激光穿过光学十字镜片1，激光通过光学十字镜片1变成十字型，方便绘制定位线，光学十字镜片1的镜面上覆盖有颜色膜，可以根据需要更换不同的颜色膜时定位线清晰明显，本实施例中采用绿色膜，使十字型定位线呈绿色。使用激光和光学十字镜片1绘制定位线，取代了在焊缝旁边绘制的定位线，定位线不会偏移，不会被污染不清晰，减少了检测前的准备工序和停工检维修的时间，提高了准确率和检测效率。

调节件4为圆弧形，调节件4直径与激光发射器2直径相匹配，使调节件4与激光发射器2安装更稳固。激光发射器2穿过调节件4与调节件4卡合连接，激光发射器2与调节件4固定一起，调节件4与螺栓5固定连接，调节件4与螺栓5组成一个卸扣。螺栓5穿过固定块9与固定块9转动连接，固定块9与连接件3焊接在一起。将调节件4相对于固定块9转动，调节激光发射器2和光学十字镜片1角度，使激光束到相控阵超声探头的距离于等于工艺设置中S的值。

调节件4内表面安装有与调节件4形状相匹配的气囊，气囊连通有气泵。当激光发射器2直径镜片较小时，将激光发射器2放入到调节件4内部，启动气泵充气，使激光发射器2与调节件4固定更稳，防止在进行激光发射器2角度调节时，激光发射器2相对于调节件4偏移，影响S值的调节。调节件4内表面为光滑面。减少调节件4与激光发射器2两者间摩擦，减少激光发射器2表面磨损。

本方案操作方法：将定位块8穿过连接件3的连接孔6，再使用螺栓将定位块8与连接件3固定连接，将固定块9焊接在连接件3上，将固定块9与调节件4通过螺栓5连接，调节件4可以相对于固定块9进行上下角度调节，将激光发射器2穿过调节件4，再启用气泵，使气泵向气囊中充气，使气囊膨胀，防止激光发射器2松动，将光学十字镜片1与激光发射器2螺栓固定连接在一起，将绿色膜贴在光学十字镜片1表面，启动激光发射器2，激光发射器2的光穿过光学十字镜片1，光学十字镜片1将穿过的激光变成十字型，画出激光的十字定位线，将调节件4相对于固定块9转动，调节激光发射器2和光学十字镜片1角度，使激光束到相控阵超声探头的距离于等于工艺设置中S的值。本方案通过激光和光学十字镜片1进行角度上下调节控制激光束辅助线距探头的距离，检测过程中使得该距离与工艺参数设置的S值相等，并锁死该装置防止距离的变化，确保检测过程中激光辅助线位于焊缝边缘即可保证工艺的执行，避免探头扫查轨迹发生偏差，提高检测精度和效率；使用激光和光学十字镜片1绘制定位线，取代了在焊缝旁边绘制的定位线，定位线不会偏移，不会被污染不清晰，减少了检测前的准备工序和停工检维修的时间，提高了准确率和检测效率。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.相控阵超声检测探头快速定位装置，包括探头与探头夹持件（7）；所述探头夹持件（7）上设有定位块（8）；所述探头夹持件（7）与定位块（8）固定连接；其特征在于，还包括：激光发射器（2）、用于折射激光发射器（2）激光的光学十字镜片（1）、连接件（3）、调节件（4）与螺栓（5）；

所述光学十字镜片（1）与激光发射器（2）固定连接，光学十字镜片（1）为十字线状波浪光学玻璃镜；所述激光发射器（2）与调节件（4）固定连接，调节件（4）与螺栓（5）固定连接；所述螺栓（5）穿过固定块（9）且与固定块（9）转动连接；所述连接件（3）分别与固定块（9）和定位块（8）固定连接。

2.根据权利要求1所述的相控阵超声检测探头快速定位装置，其特征在于：所述连接件（3）上设有连接孔（6）；所述定位块（8）穿过连接孔（6）；所述连接件（3）与定位块（8）通过螺栓固定连接。

3.根据权利要求1所述的相控阵超声检测探头快速定位装置，其特征在于：所述调节件（4）直径与激光发射器（2）直径相匹配。

4.根据权利要求3所述的相控阵超声检测探头快速定位装置，其特征在于：所述调节件（4）内表面安装有与调节件（4）形状相匹配的气囊，气囊连通有气泵。

5.根据权利要求3所述的相控阵超声检测探头快速定位装置，其特征在于：所述调节件（4）内表面为光滑面。

6.根据权利要求1所述的相控阵超声检测探头快速定位装置，其特征在于：所述激光发射器（2）表面设有定位槽。

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