一种用于带包覆层金属压力管道的焊缝定位装置的制作方法

本实用新型属于焊缝定位领域，尤其涉及一种用于确定带包覆层的金属压力管道的焊缝位置的焊缝定位技术，具体涉及一种用于带包覆层金属压力管道的焊缝定位装置。

背景技术：

压力管道系统不可避免地存在着原始的或使用中产生的缺陷，由于管道支撑及受载复杂，内压往往不是主要负荷，弯曲应力、热膨胀应力是其承受载荷的特征，且多集中在焊缝，往往还涉及到动负载问题。

在压力管道系统中，焊缝是作为薄弱的部位，技术人员对焊缝的无损检测或者检修也投入了较大的关注。在对带包覆层压力管道进行无损检测或者维修等工作时，以往的做法都是先把包覆层全部拆除后再进行相关工作，这样的做法无疑给压力管道使用单位带来了巨大的经济损失，而且工期较长，尤其对于低温或者高温管道，需要在停机状态下再拆除包覆层，既消耗了巨大的人力、物力和财力，也可能会对管道系统造成一定的伤害。

随着科技的发展，无损检测技术越来越先进，其能够在不损害或不影响被检测对象使用，不伤害被检测对象内部组织的前提下，利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或者化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法，其主要有射线检测、超声检测、磁粉检测和液体渗透检测，其他检测的方法有涡流检测、声发射检测、泄漏试验、交流场检量技术、漏磁检验、远场测试检测、超声波衍射时差法等。

目前，有多种技术能隔着管道包覆层对管道本体进行检测，如X射线数字成像检测技术、电磁超声技术、中子背散射检测技术等。然而，对于带包覆层的压力管道来说，我们无法通过肉眼来判断需要检测或者检修的焊缝所在的位置，这无疑是限制了先进技术在现场的使用，例如，利用X射线数字成像检测技术对带包覆层的管道焊缝进行无损检测时，只能通过多次尝试对管道进行拍摄，根据X射线成像特征来判断所拍摄的部位是否为焊缝，这种做法显然是效率很低的。而且，在进行多次的X射线拍摄的过程中，检测人员一直暴露在有可能存在X射线辐射的环境中，这对检测人员的人身安全带来很大的威胁。

因此，如何设计一种能够快速、准确定位带包覆层金属压力管道的焊缝位置的装置成为本领域亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足，设计并开发出了一种用于带包覆层金属压力管道的焊缝定位装置，能够迅速、准确的定位压力管道的焊缝位置，解决了传统压力管道检测中需要拆除包覆层或者多次拍摄以查找焊缝位置的问题，大大减少了成本，提高了工作效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型提供了一种用于带包覆层金属压力管道的焊缝定位装置。根据本实用新型的实施例，包括：探头、信号处理单元和信号显示单元，其中：

所述的探头包括主探头和副探头，所述副探头安装在所述主探头的两侧，通过串联所述副探头来适应不同规格的管道；

所述的主探头与所述的信号处理单元直接连接，所述的副探头通过所述主探头与所述的信号处理单元连接；

所述主探头和副探头的下端面为弧面，在弧面左右两端各装设了至少两个滚轮，带动所述定位装置在所述管道上移动；所述管道置于所述主探头和副探头的弧面形成的空间内；

所述的信号处理单元包括顺序连接的信号发生器、信号采集卡、信号放大器和滤波器；

所述的信号显示单元包括显示屏和控制按键。

根据本实用新型的实施例，所述的主探头和副探头均为电磁涡流传感器，分别包括两组线圈，其中一组线圈用于接收信号，另一组线圈用于发送信号；发送线圈向所述管道发出电磁涡流信号，接收线圈获取由于管道母材和焊缝厚度不同而导致的电磁涡流差值的信号。

根据本实用新型的实施例，所述的主探头两侧设有插槽，所述的副探头的一侧设置插槽，另一侧设有插头，且所述插头与所述插槽相匹配。

根据本实用新型的实施例，所述的主探头和所述的副探头的规格一致，且通过将副探头的插头插入所述主探头的插槽以及将副探头的插头插入另一个副探头的插槽来串联增减探头的数量。

根据本实用新型的实施例，所述的主探头和副探头设置为大、中、小三种规格，每种规格的主探头和副探头为下端面曲率相同的弧面结构。

根据本实用新型的实施例，其特征在于，所述的大规格探头，下端面为平面，用于DN300以上的大管径管道；所述的中规格探头，用于规格为DN100~DN250的管道；所述的小规格探头，用于规格为DN50~DN100的管道。

根据本实用新型的实施例，所述信号显示单元设置于所述定位装置的顶部，所述的信号显示单元的两侧设有把手，用于提拉和放置所述装置。

根据本实用新型的实施例，所述控制按键设置于所述显示屏的一侧，用于调节不同信号的参数。

根据本实用新型的实施例，所述的信号处理单元的信号采集卡与所述主探头或副探头的接收线圈连接，并根据所述接收线圈接收的电涡流信号的差异来判断焊缝的位置。

根据本实用新型的实施例，所述的信号显示单元与所述信号处理单元连接，对焊缝信息进行显示。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供了一种用于带包覆层金属压力管道的焊缝定位装置，在使用该装置时，先根据被探测的管道规格来选择探头型号，将主探头连接至信号处理单元，若需要副探头，则将副探头连接到主探头的两侧，然后，通过把手提拉并把本装置放置在被探测的管道上，推动本装置，使本装置依靠滚轮在管道上缓慢移动，同时，观察显示屏上的信号显示，并通过控制按键来调节各个信号的显示参数，通过获取由于管道母材和焊缝厚度不同而导致的电磁涡流差值的信号来判断焊缝的位置，该装置是一种基于电磁学基础的技术，能够准确、迅速的判断带包覆层金属压力管道的焊缝位置，有利于企业更好的管理压力管道，尤其在需要对管道进行维修的情况下，大大减少了成本，提高了工作效率，改善了设备检验检测条件。

除了上面描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为本实用新型一种用于带包覆层金属压力管道的焊缝定位装置的局部结构示意图。

图2为本实用新型一种用于带包覆层金属压力管道的焊缝定位装置的主探头的结构示意图。

图3为本实用新型一种用于带包覆层金属压力管道的焊缝定位装置的副探头的结构示意图。

图4为本实用新型一种用于带包覆层金属压力管道的焊缝定位装置的主探头和副探头连接的示意图。

其中，1、探头；2、信号处理单元；3、信号显示单元；4、滚轮；5、显示屏；6、控制按键；7、把手。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

根据本实用新型的实施例，本实用新型提供了一种用于带包覆层金属压力管道的焊缝定位装置，图1为本实用新型一种用于带包覆层金属压力管道的焊缝定位装置的局部结构示意图，如图1所示，根据被探测的管道规格来选择探头规格，将探头连接至信号处理单元，通过把手提拉并把本装置放置在被探测的管道上，推动本装置，使本装置依靠滚轮在管道上缓慢移动，观察显示屏上的信号显示，并通过控制按键来调节各个信号的显示参数，通过获取由于管道母材和焊缝厚度不同而导致的电磁涡流差值的信号来判断焊缝的位置，此外，随着管道规格的变大，加之包覆层的厚度，最外层的直径将变化较大，这将会削弱探头的信号幅值，因此，探头采用模块化设计，通过将副探头的插头插入主探头的插槽以及将副探头的插头插入另一个副探头的插槽来串联增减探头的数量，来适用不同规格的探测对象。图1为本实用新型一种用于带包覆层金属压力管道的焊缝定位装置的局部结构示意图，如图1所示，所述用于带包覆层金属压力管道的焊缝定位装置，包括：探头1、信号处理单元2和信号显示单元3，其中：

所述的探头1包括主探头和副探头，所述副探头安装在所述主探头的两侧，通过串联所述副探头来适应不同规格的管道；

所述的主探头与所述的信号处理单元2直接连接，所述的副探头通过所述主探头与所述的信号处理单元2连接；

所述主探头和副探头的下端面为弧面，在弧面左右两端各装设了至少两个滚轮4，带动所述定位装置在所述管道上移动；所述管道置于所述主探头和副探头的弧面形成的空间内；

所述管道置于所述主探头和副探头的弧面形成的空间内；

所述的信号处理单元2包括顺序连接的信号发生器、信号采集卡、信号放大器和滤波器；

所述的信号显示单元3包括显示屏5和控制按键6。

根据本实用新型的具体实施例，所述的主探头和副探头均为电磁涡流传感器，分别包括两组线圈，其中一组线圈用于接收信号，另一组线圈用于发送信号；发送线圈向所述管道发出电磁涡流信号，接收线圈获取由于管道母材和焊缝厚度不同而导致的电磁涡流差值的信号。

根据本实用新型的具体实施例，图2为本实用新型一种用于带包覆层金属压力管道的焊缝定位装置的主探头的结构示意图，如图2所示，所述的主探头两侧设有插槽，图3为本实用新型一种用于带包覆层金属压力管道的焊缝定位装置的副探头的结构示意图，如图3所示，所述的副探头的一侧设置插槽，另一侧设有插头，且所述插头与所述插槽相匹配。

根据本实用新型的具体实施例，图4为本实用新型一种用于带包覆层金属压力管道的焊缝定位装置的主探头和副探头连接的示意图，如图4所示，所述的主探头和所述的副探头的规格一致，且通过将副探头的插头插入所述主探头的插槽以及将副探头的插头插入另一个副探头的插槽来串联增减探头的数量，在本实用新型的具体实施例中，根据具体的现场条件来选择副探头的数量。

根据本实用新型的具体实施例，所述的主探头和副探头设置为大、中、小三种规格，每种规格的主探头和副探头为下端面曲率相同的弧面结构。

根据本实用新型的具体实施例，随着管道规格的变大，加之包覆层的厚度，最外层的直径将变化较大，这将会削弱探头的信号幅值，因此，探头采用模块化设计，通过增减串联探头的数量，来适用不同规格的探测对象，在本实用新型的具体实施例中，所述的大规格探头，下端面为平面，用于DN300以上的大管径管道；所述的中规格探头，用于规格为DN100~DN250的管道；所述的小规格探头，用于规格为DN50~DN100的管道。

根据本实用新型的具体实施例，所述信号显示单元3设置于所述定位装置的顶部，所述的信号显示单元3的两侧设有把手7，用于提拉和放置所述装置，在本实用新型的具体实施例中，通过把手7提拉并把本装置放置在被探测的管道上，推动本装置，使本装置依靠滚轮在管道上缓慢移动。

根据本实用新型的具体实施例，所述控制按键6设置于所述显示屏5的一侧，用于调节不同信号的参数。

根据本实用新型的具体实施例，所述的信号处理单元2的信号采集卡与所述主探头或副探头的接收线圈连接，并根据所述接收线圈接收的电涡流信号的差异来判断焊缝的位置。

根据本实用新型的具体实施例，所述的信号显示单元3与所述信号处理单元2连接，对焊缝信息进行显示。

发明人发现，本实用新型所提供的一种用于带包覆层金属压力管道的焊缝定位装置，在使用该装置时，先根据被探测的管道规格来选择探头型号，将主探头连接至信号处理单元，若需要副探头，则将副探头连接到主探头的两侧，然后，通过把手提拉并把本装置放置在被探测的管道上，推动本装置，使本装置依靠滚轮在管道上缓慢移动，同时，观察显示屏上的信号显示，并通过控制按键来调节各个信号的显示参数，通过获取由于管道母材和焊缝厚度不同而导致的电磁涡流差值的信号来判断缝隙的位置，该装置是一种基于电磁学基础的技术，能够准确、迅速的判断带包覆层金属压力管道的焊缝位置，具有结构简单、操作方便的优势，有利于企业更好的管理压力管道，尤其在需要对管道进行维修的情况下，大大减少了成本，提高了工作效率，改善了设备检验检测条件。

在本实用新型中，需要说明的是，本实用新型中的探头采用的是电磁涡流传感器，电磁涡流传感器是一种非接触化的计量工具，根据法拉第电磁感应原理，块状金属导体置于变化的磁场中作切割磁力线运动时，导体内将产生呈涡流状的感应电流，本实用新型中的电磁涡流传感器即是根据此现象制成的，该探头具有工作可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强等优势，在本实用新型中，探头不仅局限于电磁涡流传感器，也可以是别的传感器，该领域的技术人员可根据具体情况进行选择。

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。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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个 或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。