CN218036504U - 一种γ射线无损探伤检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种γ射线无损探伤检测装置，包括γ射线探伤机、主进气直管、分支折弯管、伸缩定位机构和引导机构，伸缩定位机构设置为两个，对称布置在分支折弯管两侧，伸缩定位机构包括套筒、上层活塞、上层推杆；引导机构包括硬质内管、硬质外管、行走轮、柔性管。硬质外管可套装在硬质内管上，硬质内管可相对套筒转动，使得硬质内管与套筒的夹角尽可能小，使得本装置进入管道的部分收缩折叠至最小，减少占用空间，便于将硬质外管由预设通孔送入管道；通过伸缩定位机构可使硬质内管处于管道中心处，通过驱动电机和行走轮便于驱动放射源移动在接焊缝的中心位置，保证了检测工作的质量。

Description

一种γ射线无损探伤检测装置

技术领域

本实用新型涉及无损检测技术领域，特别是一种γ射线无损探伤检测装置。

背景技术

γ射线探伤机探测厚度大，穿透力强，不需要使用水、电，适合于野外作业，对于环缝和球罐可以周向曝光和全景曝光。

在石油化工、电力建设安装工程中，壁厚超过35mm的高压厚壁管道应用越来越广泛，射线检测是检测厚壁管道焊接质量的重要手段，对于此类检测对象，因管径不大，加上工程实际中的管道弯弯曲曲，弯头、三通、阀门、连头等很多，工作人员无法进入管道，可采用如下操作方法：在对接焊缝处张贴一周胶片，将伽马射线源通过输源管由管道端部开口伸入管道内部，使伽马射线源朝向对接焊缝处发射射线，透过对接焊缝的射线在胶片上曝光，观察曝光情况来判断管道接头是否存在问题。

对于两端封闭的管道，可通过管道上的预设通孔将伽马射线源送入管道内。公开号为CN104569007B的专利公开了厚壁管道对接焊缝中心曝光装置，包括用于导引γ射线探伤机的输源管的弧形管，所述弧形管由第一直管、弯管和第二直管依次连接构成，第一直管的自由端位于厚壁管道的对接焊缝的几何中心，第二直管的自由端穿出于所述厚壁管道的预设通孔，通过弧形管的设置，能够有效将γ源输送至焊缝中心的位置曝光，能够大幅缩短曝光时间，提高γ射线作业效率和检测灵敏度。

上述装置通过定位板对第一直管进行支撑定位，但定位板尺寸与厚壁管道的内径匹配，定位板的周缘与厚壁管道内壁接触，不便于由预设通孔进入管道并安装至管道内，第一直管和第二直管 采用伸缩管的方式，根据现有技术的测量工具获知厚壁管道的外径、内径、对接焊缝几何中心与预设通孔的距离等数据，根据这些数据调整第一直管、第二直管至合适的尺寸，第一直管和第二直管的尺寸是预先调整好，再进入管道内的，调整过程容易出现偏差，且第一直管的长度受限于管道内径，第一直管的长度大于管道内径则无法进入管道，若焊缝距管道预设通孔距离较远，则第一直管无法抵至焊缝位置，无法进行检测作业。上述装置实际应用局限较大，检测前的准备过程耗时较长，有必要进行改进。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种γ射线无损探伤检测装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种γ射线无损探伤检测装置，包括：

γ射线探伤机；

主进气直管；

分支折弯管，设置为两个且与与主进气直管输出端连接；

伸缩定位机构，设置为两个，对称布置在分支折弯管两侧，其包括套筒、上层活塞、上层推杆、下层活塞、下层推杆、隔板、中层活塞、齿条、转轴、齿轮、连通管、上层限位块、中层限位块和下层限位块；套筒与主进气直管平行设置，套筒内由上至下依次安装有上层活塞、上层限位块、中层限位块、中层活塞、转轴、隔板、下层限位块和下层活塞，上层活塞、中层活塞和下层活塞与套筒滑动密封连接，上层限位块、中层限位块和下层限位块固定安装在套筒内壁上，转轴位于转动安装在套筒内且位于套筒轴向中心处，转轴上安装有齿轮，中层活塞下端安装有齿条，齿条与齿轮啮合连接，上层活塞上端安装有上层推杆，下层活塞下端安装有下层推杆，连通管上端位于上层限位块、中层限位块间且与套筒连通，连通管下端位于隔板、下层限位块间且与套筒连通，套筒与分支折弯管连通，套筒与分支折弯管连通处位于上层限位块与中层限位块间；

引导机构，其包括硬质内管、硬质外管、行走轮、柔性管，硬质外管滑动安装在硬质内管上，硬质外管上固定有安装座，安装座上安装有驱动电机和两个行走轮，两个行走轮对称布置在硬质内管两侧且与硬质内管滚动连接，驱动电机与行走轮传动连接，硬质内管远离硬质外管的一端与柔性管连接，柔性管与γ射线探伤机的输源管连接；硬质内管与转轴固定连接，齿条与隔板接触配合时，硬质内管垂直于主进气直管。

进一步的，所述主进气直管上安装有气压表。

进一步的，所述主进气直管具有两个输入端，其中一个输入端安装有单向阀，另一个输入端安装有安全阀。

进一步的，所述驱动电机输出端安装有主动锥齿轮，其中一个行走轮的轮轴上安装有从动锥齿轮，主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合连接。

进一步的，所述分支折弯管垂直于第一直管和第二直管。

进一步的，所述套筒上且位于转轴与隔板间设有通气孔。

进一步的，所述硬质外管远离硬质内管的一端安装有画面获取装置和光源。

与现有技术相比，本技术方案具有以下有益效果：

1、硬质外管可套装在硬质内管上，硬质内管可相对套筒转动，使得硬质内管与套筒的夹角尽可能小，使得本装置进入管道的部分收缩折叠至最小，减少占用空间，便于将硬质外管由预设通孔送入管道；

2、通过主进气直管接通高压气源，主进气直管将高压气流导入两个分支折弯管中，分支折弯管将高压气导入套筒中，利用套筒内部气压相同的特点，在上层推杆和下层推杆压紧管道内壁时，使得套筒位于管道居中位置，同时驱动转轴转动，使得硬质内管垂直于主进气直管，硬质内管处于管道中心处；

3、通过控制驱动电机运行，带动行走轮转动，行走轮通过与硬质内管的摩擦力反推硬质外管直线运动，使得硬质外管朝焊缝处移动，便于驱动放射源移动在接焊缝的中心位置，保证了检测工作的质量；

4、在硬质外管上安装画面获取装置和光源，通过观察获取装置拍摄的管道内部的画面，便于工作人员判断硬质外管自由端的位置，便于控制驱动电机运行，使硬质外管移动至焊缝处，从而使放射源能够移动至焊缝的中心位，无需提高测量焊缝与预设通孔的距离，检测更加便捷。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的工作状态图；

图2为本实用新型一实施例的结构示意图；

图3为图1中沿A-A线的剖视图；

图4为图3中B处的局部放大图；

图5为引导机构的局部示意图；

图6为本实用新型一实施例的电路框图；

图中，1、γ射线探伤机；2、主进气直管；3、分支折弯管；4、套筒；5、上层活塞；6、上层推杆；7、下层活塞；8、下层推杆；9、隔板；10、中层活塞；11、齿条；12、转轴；13、齿轮；14、连通管；15、上层限位块；16、中层限位块；17、下层限位块；18、硬质内管；19、硬质外管；20、行走轮；21、柔性管；22、安装座；23、驱动电机；24、控制器；25、输源管；26、管道；27、预设通孔；28、曝光头；29、焊缝；30、气压表；31、单向阀；32、安全阀；33、主动锥齿轮；34、从动锥齿轮；35、通气孔；36、画面获取装置；37、光源。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

请参考图1至图6，在本实用新型的一种实施例中，一种γ射线无损探伤检测装置，包括：γ射线探伤机1、主进气直管2、两个分支折弯管3、两个伸缩定位机构和引导机构；

其中，γ射线探伤机1选用75Se探伤机；75Seγ源是辐射的主要射线谱线有9条，最低能量为66kV、最高能量为401kV；强度较高的四根谱线能量分别为：279kV、264kV、 136kV、121kV，平均能量为206keV，特点是射线能量低、光谱近似于连续谱，所拍摄的底片灰雾度小、灵敏度高；

两个分支折弯管3均与主进气直管2输出端连接；主进气直管2输入端通入高压气，主进气直管2将高压气导入两个分支折弯管3中；两个分支折弯管3和主进气直管2均为硬质的钢管；

两个伸缩定位机构对称布置在分支折弯管3两侧，伸缩定位机构包括套筒4、上层活塞5、上层推杆6、下层活塞7、下层推杆8、隔板9、中层活塞10、齿条11、转轴12、齿轮13、连通管14、上层限位块15、中层限位块16和下层限位块17；套筒4与主进气直管2平行设置，套筒4内由上至下依次安装有上层活塞5、上层限位块15、中层限位块16、中层活塞10、转轴12、隔板9、下层限位块17和下层活塞7，上层活塞5、中层活塞10和下层活塞7与套筒4滑动密封连接，隔板9将套筒4内腔隔断为上下两个腔室，上层限位块15、中层限位块16和下层限位块17固定安装在套筒4内壁上，上层限位块15与上层活塞5配合，可限制上层活塞5的最低位置，中层限位块16与中层活塞10配合可限制中层活塞10的最高位置，下层限位块17与下层活塞7配合，可限制下层活塞7的最高位置，转轴12位于转动安装在套筒4内且位于套筒4轴向中心处，转轴12通过轴承转动安装在套筒4内，转轴12上安装有齿轮13，中层活塞10下端安装有齿条11，齿条11与齿轮13啮合连接，上层活塞5上端安装有上层推杆6，下层活塞7下端安装有下层推杆8，连通管14上端位于上层限位块15、中层限位块16间且与套筒4连通，连通管14下端位于隔板9、下层限位块17间且与套筒4连通，套筒4与分支折弯管3连通，套筒4与分支折弯管3连通处位于上层限位块15与中层限位块16间；

引导机构包括硬质内管18、硬质外管19、行走轮20、柔性管21，硬质外管19滑动安装在硬质内管18上，输源管的曝光头28固定在硬质外管19远离硬质内管18一端的中心处，硬质外管19上固定有安装座22，安装座22上安装有驱动电机23和两个行走轮20，两个行走轮20对称布置在硬质内管18两侧且与硬质内管18滚动连接，驱动电机23与行走轮20传动连接，驱动电机23选用步进电机，通过导线连接控制器24，通过控制器24控制驱动电机23运行，精确控制行走轮20的运动距离，硬质内管18远离硬质外管19的一端与柔性管21连接，柔性管21与γ射线探伤机1的输源管25连接；硬质内管18与转轴12固定连接，齿条11与隔板9接触配合时，硬质内管18垂直于主进气直管2。

使用时，使硬质外管19大部分套装在硬质内管18上，转动硬质内管18使其与套筒4的夹角尽可能小，使硬质内管18大部分位于两个伸缩定位机构中，以减少占用空间，设置分支折弯管3为折弯状可避免硬质内管18干涉影响硬质内管18的转动，然后握持主进气直管2，将硬质外管19、硬质内管18、伸缩定位机构由管道26径向开设的预设通孔27中送入管道26，预设通孔27为管道3上现有的仪表孔或三通口等，当柔性管21、伸缩定位机构完全进入管道26后，调节主进气直管2的位置和角度，使主进气直管2垂直管道26轴线，实际操作时可将主进气直管2与预设通孔27朝向焊缝29的一端的内壁贴合，从而稳定主进气直管2的姿态；随后主进气直管2输入端接通高压气源，主进气直管2将高压气流导入两个分支折弯管3中，分支折弯管3将高压气导入套筒4中，两个套筒4内气压相等并同步运行，具体的，高压气可通过连通管14进入隔板9下方，高压气顶推上层活塞5、中层活塞10和下层活塞7，使得上层活塞5向上运动，上层推杆6上升与管道26上部内壁抵接，下层活塞7向下运动，下层推杆8上升与管道26下部内壁抵接，中层活塞10向下运动，带动齿条11下降，齿条11驱动齿轮13、转轴12旋转，转轴12带动硬质内管18、硬质外管19上旋，当气压达到一定值时，上层推杆6和下层推杆8压紧管道26内壁，齿条11下降至与隔板9抵接，此时硬质内管18垂直于主进气直管2；由于套筒4上部气压和下部气压相相等，因此上层推杆6和下层推杆8伸缩量相同，由于转轴12位于套筒4中心，因此硬质内管18于主进气直管2时会与位于管道26中心；通过控制驱动电机23运行，带动行走轮20转动，行走轮20通过与硬质内管18的摩擦力反推硬质外管19直线运动，使得硬质外管19朝焊缝29处移动；可按照γ射线探伤机1操作规程，驱动放射源至输源管，放射源由输源管进入柔性管21、硬质内管18、硬质外管19，在曝光头28端部位置实施射线透照检测，放射源处于焊缝29的中心位置，保证了检测工作的质量。

在一个实施例中，在主进气直管2上安装有气压表30。气压表30检测主进气直管2的气压，主进气直管2与套筒4连通，从而检测出套筒4内的气压；通过观察气压表30，可判断上层推杆6和下层推杆8是否压紧管道26内壁，以及硬质内管18是否转动至管道26中心处。

在一个实施例中，设置主进气直管2具有两个输入端，其中一个输入端安装有单向阀31，该输入端与高压气源连通，高压气源可为高压气泵或空压机，另一个输入端安装有安全阀32。设置单向阀31，可避免套筒4内气体逸出，可保证气压恒定；设置安全阀32可起到防护作用，避免意外导致气压过大时，相关部件损坏。完成检测后，可打开安全阀32，将套筒4内气体排出，从而便于将本装置从管道26中取出。

在一个实施例中，为便于驱动电机23驱动行走轮20转动，在驱动电机23输出端安装有主动锥齿轮33，其中一个行走轮20的轮轴上安装有从动锥齿轮34，主动锥齿轮33与从动锥齿轮34啮合连接。一个行走轮20包括轮架、轮轴和转轮，轮架固定在安装座22上，轮轴转动安装在轮架上，转轮固定安装在轮轴上，驱动电机23工作时，通过主动锥齿轮33带动从动锥齿轮34、轮轴旋转，从而带动转轮转动，使得行走轮20相对硬质内管18运动。

在一个实施例中，在套筒4中通入高压气后，中层活塞10会下降，中层活塞10与隔板9间的气压增加，部分气体会由转轴12与套筒4的连接缝隙处逸出，但逸出速度较慢，为提高中层活塞10对通入气流的反应速度，提高气体排出速度，在套筒4上且位于转轴12与隔板9间设有通气孔35。中层活塞10下降时，中层活塞10会将其与与隔板9间的气体由通气孔35快速排出。

在一个实施例中，为便于从管道26内观察硬质外管19自由端距焊缝29的距离，在硬质外管19远离硬质内管18的一端安装有画面获取装置36和光源37。画面获取装置36为摄像头，光源37为LED灯，画面获取装置36和光源37通过导线连接控制器24，光源37发光照亮管道26，便于画面获取装置36拍摄视频画面，控制器24连接电屏幕，通过屏幕播放画面获取装置36拍摄的画面，便于工作人员判断硬质外管19自由端的位置，便于控制驱动电机23运行，使硬质外管19移动至焊缝29处，从而使放射源能够移动至焊缝29的中心位置。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (6)

1.一种γ射线无损探伤检测装置，包括：

γ射线探伤机（1）；

其特征在于，还包括：

主进气直管（2）；

分支折弯管（3），设置为两个且与主进气直管（2）输出端连接；

伸缩定位机构，设置为两个，对称布置在分支折弯管（3）两侧，其包括套筒（4）、上层活塞（5）、上层推杆（6）、下层活塞（7）、下层推杆（8）、隔板（9）、中层活塞（10）、齿条（11）、转轴（12）、齿轮（13）、连通管（14）、上层限位块（15）、中层限位块（16）和下层限位块（17）；套筒（4）与主进气直管（2）平行设置，套筒（4）内由上至下依次安装有上层活塞（5）、上层限位块（15）、中层限位块（16）、中层活塞（10）、转轴（12）、隔板（9）、下层限位块（17）和下层活塞（7），上层活塞（5）、中层活塞（10）和下层活塞（7）与套筒（4）滑动密封连接，上层限位块（15）、中层限位块（16）和下层限位块（17）固定安装在套筒（4）内壁上，转轴（12）位于转动安装在套筒（4）内且位于套筒（4）轴向中心处，转轴（12）上安装有齿轮（13），中层活塞（10）下端安装有齿条（11），齿条（11）与齿轮（13）啮合连接，上层活塞（5）上端安装有上层推杆（6），下层活塞（7）下端安装有下层推杆（8），连通管（14）上端位于上层限位块（15）、中层限位块（16）间且与套筒（4）连通，连通管（14）下端位于隔板（9）、下层限位块（17）间且与套筒（4）连通，套筒（4）与分支折弯管（3）连通，套筒（4）与分支折弯管（3）连通处位于上层限位块（15）与中层限位块（16）间；

引导机构，其包括硬质内管（18）、硬质外管（19）、行走轮（20）、柔性管（21），硬质外管（19）滑动安装在硬质内管（18）上，硬质外管（19）上固定有安装座（22），安装座（22）上安装有驱动电机（23）和两个行走轮（20），两个行走轮（20）对称布置在硬质内管（18）两侧且与硬质内管（18）滚动连接，驱动电机（23）与行走轮（20）传动连接，硬质内管（18）远离硬质外管（19）的一端与柔性管（21）连接，柔性管（21）与γ射线探伤机（1）的输源管（25）连接；硬质内管（18）与转轴（12）固定连接，齿条（11）与隔板（9）接触配合时，硬质内管（18）垂直于主进气直管（2）。

2.根据权利要求1所述的γ射线无损探伤检测装置，其特征在于，所述主进气直管（2）上安装有气压表（30）。

3.根据权利要求1所述的γ射线无损探伤检测装置，其特征在于，所述主进气直管（2）具有两个输入端，其中一个输入端安装有单向阀（31），另一个输入端安装有安全阀（32）。

4.根据权利要求1所述的γ射线无损探伤检测装置，其特征在于，所述驱动电机（23）输出端安装有主动锥齿轮（33），其中一个行走轮（20）的轮轴上安装有从动锥齿轮（34），主动锥齿轮（33）与从动锥齿轮（34）啮合连接。

5.根据权利要求1所述的γ射线无损探伤检测装置，其特征在于，所述套筒（4）上且位于转轴（12）与隔板（9）间设有通气孔（35）。

6.根据权利要求1所述的γ射线无损探伤检测装置，其特征在于，所述硬质外管（19）远离硬质内管（18）的一端安装有画面获取装置（36）和光源（37）。

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