一种超声相控阵平板检测系统及其探头移动限位装置的制作方法

本发明涉及超声波检测技术领域，特别涉及一种超声相控阵平板检测系统及其探头移动限位装置。

背景技术：

超声波相控阵和常规超声波检测得原理相似，都是基于脉冲反射法的原理。超声相控阵相对常规超声波优点主要包括以下几个方面：

(1)相控阵采用s扫，即同时可以拥有许多角度的超声波，就相当于拥有多种角度的探头同时工作，所以相控阵无需锯齿扫查，只要沿着焊缝挪动探头即可，检测效率更高。适用于自动化生产，和批量生产。

(2)相控阵可以拥有聚焦功能，而常规超声波一般没有(除了聚焦探头外)，所以相控阵检测的灵敏度和分辨率都比常规超声检测高。

(3)相控阵检测可以同时拥有b扫、d扫、s扫和c扫描，可以通过建模，建立一个三维立体图形，缺陷显示非常直观，哪怕不懂ndt的人都能看明白，而常规超声波只能通过波形来分辨缺陷。

(4)超声相控阵可以检测复杂工件，比如可以检测涡轮叶片的叶根，常规超声波检测因为探头声束角度单一，存在很大的盲区，造成漏检。而相控阵可以快速，直观的检测。

(5)超声相控阵可对检测过程记录，实现了检测的追溯性，而常规超声只能靠人为判断波形对检测结果定论。

正因为超声相控阵技术的上述优势，它在无损检测工程中应用的越来越广泛。

超声相控阵检测时无需锯齿扫查，只需在距被检焊缝一定距离沿焊缝走向扫查一次即可完成对焊缝的全部检测。

在相控阵检测中，需要对发现的缺陷进行精确定位，定位不准对后期缺陷处理带来很大的麻烦。探头的前端与焊缝的距离a是预先根据平板的厚度、焊缝宽度等参数，通过相控阵聚焦法则计算出来的，很难在检测中靠手动保持a值不变。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种探头移动限位装置，解决了在手动移动超声相控阵检测探头保持a值，定位不准影响后期缺陷处理的问题。

本发明还提供了一种应用上述探头移动限位装置的超声相控阵平板检测系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种探头移动限位装置，包括限位装置；所述限位装置能够固定安装于平板部件，所述限位装置具有用于同探头配合的导向面，所述导向面垂直于所述平板部件的外表面。

优选的，所述限位装置为长方体，其侧壁为所述导向面。

优选的，所述限位装置包括限位装置主体和设置于其的若干个永久磁铁。

优选的，所述永久磁铁的数量为多个，且均布设置于所述限位装置主体。

优选的，所述限位装置包括限位块、夹板和手轮；

所述限位块具有所述导向面，所述限位块能够通过所述夹板和所述手轮固定安装于所述平板部件。

优选的，所述限位装置的数量为可拆卸连接的多个，且多个所述限位装置的所述导向面能够连接组成同一平面。

优选的，多个所述限位装置之间通过具有凹槽的母连接和具有凸起的子连接配合安装。

优选的，所述限位装置具有用于同所述平板部件配合的粘接机构。

优选的，所述粘接机构采用万能胶或ab胶。

一种超声相控阵平板检测系统，包括探头，还包括如上述的探头移动限位装置。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的探头移动限位装置，其置于探头和焊缝之间，检测时将探头抵住限位装置移动即可，使探头在移动时与所设置的距离a保持不变，对发现缺陷的准确定位提供了非常大的帮助，解决了手动移动探头不稳定的困难，提高工作效率，可用于焊缝和平板材料部件指定部位的检测。本发明还提供了一种超声相控阵平板检测系统，由于采用了上述的探头移动限位装置，因此其也就具有相应的有益效果，具体可以参照前面说明，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的相控阵检测平板焊缝的结构示意图，

其中，1为平板部件，2为焊缝，3为探头，4为限位装置，5为探头移动方向；

图2为本发明第一实施例提供的限位装置(一)的结构示意图，

其中，6为限位装置主体，7为永久磁铁，8为宽度b，9为高度h；

图3为本发明第二实施例提供的限位装置(二)结构示意图，

其中，10为限位块，11为平板部件，12为夹板，13为手轮；

图4为本发明实施例提供的子母连接的结构示意图，

其中，14为母连接，15为子连接。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的探头移动限位装置，包括限位装置4；该限位装置4能够固定安装于平板部件1，限位装置4具有用于同探头3配合的导向面，导向面垂直于平板部件1的外表面。其结构可以参照图1所示，鉴于被检焊缝2为沿平板部件1外表面设置，则此时限位装置4的导向面平行于焊缝2；本方案基于限位装置4的导向面对相控阵探头3的限位(图中左右方向，在此为平板部件1的长度方向)，引导探头3在平板部件1上平行焊缝2移动。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的探头移动限位装置，其置于探头和焊缝之间，检测时将探头抵住限位装置移动即可，使探头在移动时与所设置的距离a保持不变，对发现缺陷的准确定位提供了非常大的帮助，解决了手动移动探头不稳定的困难，提高工作效率，可用于焊缝和平板材料部件指定部位的检测。

具体的，限位装置4为长方体，其侧壁为导向面，其结构可以参照图1所示。长方体侧壁形式的导向面可与相控阵探头3前端更好配合，引导其在平板部件1上保持与被检焊缝2距离a完成直线扫查，提高检测精度，以便于后期缺陷处理。

在本发明提供的第一个实施例中，限位装置4包括限位装置主体6和设置于其的若干个永久磁铁7。永久磁铁用以固定主体于所检测的构件上，永久磁铁的吸附力应保证在检测时探头抵住限位装置不发生移动，适用于铁磁性材料的平板部件，结构简单，操作方便，固定可靠。

作为优选，永久磁铁7的数量为多个，且均布设置于限位装置主体6，以提高磁铁吸附的效果和稳定性，其结构可以参照图2所示。具体设置方式可以为将永久磁铁7装配于限位装置主体6相应的卡槽中。

在本发明提供的第二个实施例中，限位装置4包括限位块10、夹板12和手轮13，其结构可以参照图3所示；

限位块10具有导向面，限位块10通过夹板12和手轮13固定安装于平板部件11，不受被检材料的限制。具体的，限位块10长度略大于所测构件的长度，通过夹板12固定，最后转动手轮13固定限位块10，能够可靠固定。

为了进一步优化上述的技术方案，限位装置4的数量为可拆卸连接的多个，且多个限位装置4的导向面能够连接组成同一平面，结构灵活，可以满足焊缝过长情况。

具体的，多个限位装置4之间通过具有凹槽的母连接14和具有凸起的子连接15配合安装，其结构可以参照图4所示。当然，子母连接只是一种形式，也可设置另外形式的连接。

在本发明提供的第三个实施例中，限位装置4具有用于同平板部件配合的粘接机构，结构简单，操作方便，固定可靠，也不受被检材料的限制。即用高度和宽度合适的限位块，通过粘接的方式，使限位块与所测部件相连固定。

进一步的，粘接剂应根据所测部件和限位装置的材料选取。一般可选用万能胶、ab胶等。

此外，限位装置5的宽度(垂直焊缝2方向)可调节，以改变导向面位置，满足不同距离a的需求，从而提高该装置的适配性。

本发明实施例还提供了一种超声相控阵平板检测系统，包括探头，还包括如上述的探头移动限位装置。由于采用了上述的探头移动限位装置，因此其也就具有相应的有益效果，具体可以参照前面说明，在此不再赘述。

下面结合具体实施例对本方案作进一步介绍：

1、限位装置(一)由主体6和永久磁铁7构成，永久磁铁的数量最少是两块，用以固定主体于所检测的构件上。永久磁铁的吸附力应保证在检测时探头抵住限位装置不发生移动。

如果焊缝过长，可将限位装置(一)设置如图4所示子母连接，也可在检完一段后移动到下一段继续检验。

限位装置(一)用于铁磁性材料。

2、限位装置(二)中的限位块10长度略大于所测构件的长度，通过夹板12固定，最后转动手轮13固定限位块10。

如果焊缝过长，可将限位装置(二)设置如图4所示子母连接。

3、图4所示子母连接只是一种形式，也可设置另外形式的连接。

4、限位装置主体6和限位块10高度h适宜即可，不用太高。

5、对于有焊缝余高的主体6和限位块10宽度b应小于a。对于没有焊缝余高的主体6和限位块10宽度b适宜即可。

6、限位装置(三)是用高度和宽度合适的限位块，通过粘接的方式，使限位块与所测部件相连固定。

粘接剂应根据所测部件和限位装置的材料选取。一般可选用万能胶、ab胶等。

使用过程：

1、根据相控阵聚焦法则，计算a值；

2、根据将要检测的平板材料和a值，选择合适的限位装置；

3、将限位装置固定在平板材料上；

4、实施检测；

5、检测完成，将限位装置取下。

综上所述，本发明实施例公开了一种探头移动限位装置，通过在探头与焊缝之间增设限位装置，使探头在移动时与所设置的距离a保持不变，对发现缺陷的准确定位提供了非常大的帮助；解决了手动移动探头不稳定的困难，提高工作效率；可用于焊缝和平板材料部件指定部位的检测。限位装置(一)只适用铁磁性材料，限位装置(二)不受被检材料的限制。粘接固定的方式也不受被检材料的限制。本发明实施例还公开了一种应用上述探头移动限位装置的超声相控阵平板检测系统。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。