CN2427808Y - 管材超声自动检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种管材超声自动检测装置,属于管材无损检测技术领域。关键技术是解决了管材旋转动态下的超声耦合问题。本实用新型由滚道电机、螺旋滚道、伺服跟踪机构的探头水箱、阵列式线聚焦探伤探头、高阻尼测厚探头、气缸、位置传感器、进水管路、伺服滚轮、平衡配重、超声探伤测厚仪、工业PC机组成,其特征是将测厚探头安装在伺服机构的水箱内的中心轴线上,工作频率为5MHZ;阵列式线聚焦探伤探头也安装在探头水箱内,离开中心轴线的偏心量在0.27R到0.46R之间调节,工作频率为2.5MHZ;伺服滚轮配置于水箱的两个支撑臂上,两支撑臂之间的夹角为75°;平衡配重与探头水箱配置于伺服机构平衡梁的两边;气缸与平衡梁用铰链连接;检测过程中伺服机构的探头水箱随被检管材跳动而浮动跟踪,管材跳动高达50mm时,跟踪精度小于0.5mm,使管材在动态状态下,超声耦合始终良好。
Description
本实用新型是一种管材超声自动检测装置，属于管材无损检测技术领域。
各个油田、发电厂、化工厂都要使用大量管材，这些管材由于长期工作在强应力之下出现疲劳裂纹，或者由于偏磨与腐蚀，壁厚减薄，造成不少的爆管事故。给油田与工厂造成巨大经济损失。近几十年，对管材缺陷的检测都是采用人工超声波检测法和漏磁检测技术。人工超声检测慢，劳动强度大，很难实现全检，漏磁检测法对管材偏磨较为有效，但对管材的线状裂纹、通孔、盲孔等缺陷会大量漏检，且在管材上的剩磁危害较大。
本实用新型的目的是为大量使用管材的企业提供一套没有剩磁的管材超声自动检测设备，使企业能对使用的新旧管材的管体缺陷进行全检，并测量管子壁厚。筛选出不合格管材，使管材质量得到保证。杜绝爆管事故发生。减少经济损失，降低生产成本，提高生产效益和社会效益。
本实用新型是这样实现的：它由螺旋滚道1，探头伺服跟踪机构的探头水箱2，阵列式线聚焦探伤探头3，高阻尼测厚探头4，气缸5，位置传感器6，进水管路7，伺服滚轮8，平衡配重9，以及滚道电机，超声探伤测厚仪，控制型工业PC机组成，其结构特征是：伺服机构探头水箱的中轴线与螺旋滚道之间连线的中垂线一致；测厚探头安装于水箱的中轴线上，工作频率为5MHZ；阵列式探伤探头偏移中心轴线的偏移量在0．27R至0．46R之间调节(R是被检管材的半径)，工作频率为2．5MHZ，晶片之间的距离必需小于1mm，线聚焦焦距为38mm；伺服滚轮对称地配置于探头水箱的两个支撑臂上，两支撑臂的夹角为75°；平衡配重与探头水箱分布于伺服机构平衡梁的两边；气缸与平衡梁铰链连接；位置传感器配置于螺旋滚道两侧，发射传感器与接收传感器之间距离应大于最大被测管材的管径；测厚探头与探伤探头通过高频同轴电缆与超声探伤测厚仪连接；滚道电机通过万向轴与螺旋滚道的驱动机构连接；位置传感器、滚道电机、气缸电磁阀通过接口电路与工业PC机连接。被检管材到达检测工位前，气缸处于上升状态，探头水箱处于下沉状态，当被检管材在螺旋滚道驱动下到达检测工位，位置传感器发出信息，使PC机发出指令，气缸下降，探头水箱在平衡配重作用下上升，探头水箱支撑臂上的伺服滚轮与被检管浮动接触，当管材跳动时，探头水箱处于自动跟踪状态，超声耦合良好，开始探伤测厚，当被检管材完成全管检测，尾部到达时，传感器发出检完信息，PC机发出指令使气缸回到原位，被检管由出料机构出料。检测过程中的缺陷信息与壁厚信息经探伤测厚仪即时传送到工业PC机，由工业PC机处理、显示或打印输出。
本实用新型的有益效果是将无任何工害的超声检测技术用于管材检测并实现自动化全检，大大提高检测速度与检测可靠性。克服了漏磁检测法与超声人工检测法的缺点。
附图(一)是实用新型工作示意图
附图(二)是伺服机构示意图
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明：
图中，1为螺旋滚道的滚轮，2为探头伺服跟踪机构的探头水箱，3为阵列式线聚焦探伤探头，4为高阻尼测厚探头，5为气缸，6为位置传感器，7为进水管路。8为伺服滚轮，9为平衡配重。
以下为实施例：(以检测∮139．7的石油套管的装置为例)
螺旋滚道的滚轮1采用螺旋角为8°的橡胶减振滚轮，直径为∮500．探头水箱2的尺寸为200×105×200(长×宽×高)。探伤探头3用JFZ-4型阵列式线聚焦探头。测厚探头4用JFH-2型高阻尼测厚探头。测厚探头4安装在探头水箱2中轴线上，探伤探头3安装在探头水箱中轴线的左边，偏心距离为27．8mm，伺服滚轮8采用直径为100mm硬质合金轴承式滚轮，配置于探头水箱的两个支撑臂上，两支撑臂之间的夹角为75°，耦合进水管路7处于探头水箱的正下方；与伺服机构平衡梁用铰链相连的气缸型号为QGB(D)50×50单作用气缸。处于螺旋滚道两旁的位置传感器采用HGK-3型红外光电传感器对，发射与接收传感器之间的间距为800mm。探伤测厚仪用具有10个探伤通道和一个测厚通道的JFY-6型多通道超声探伤测厚仪。探伤探头与测厚探头用Q9高频同轴线与探伤测厚仪相连。工业PC机用研翔工业PC机。
Claims (1)
1、一种管材超声自动检测装置，包括滚道驱动电机，螺旋滚道，伺服跟踪机构的探头水箱，阵列式线聚焦探伤探头，高阻尼测厚探头，气缸，位置传感器，进水管路，伺服滚轮，平衡配重，驱动电机，超声探伤测厚仪，工业PC机组成，其特征是伺服机构探头水箱的中轴线与螺旋滚道之间连线的中垂线一致；测厚探头配置于探头水箱内的中心轴线上，工作频率为5MHZ；探伤探头配置于探头水箱内偏离中心轴线的偏心距在0．27R至0．46R之间调节，探头的四个晶片排列于一线阵上，片间距小于1mm，工作频率为2．5MHZ，线聚焦焦距为38mm；探头水箱与平衡配重配置于平衡梁的两边；伺服滚轮对称地安装在探头水箱的两个支撑臂上，两支撑臂的夹角为75°测厚探头与探伤探头通过高频同轴电缆与超声探伤测厚仪相连。滚道驱动电机、位置传感器、气缸电磁阀通过接口电路与PC机相连。
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