用于J焊缝检测的涡流阵列扫查装置的制作方法

本发明涉及涡流阵列检测技术领域，尤其涉及一种用于j焊缝检测的涡流阵列扫查装置。

背景技术：

反应堆压力容器顶盖是核电站中重要的核一级部件，其制造加工质量直接关系到核电站的运行安全和寿命长短。根据世界各国核电站运行状况及在役检查经验可知，在核电站运行过程中，反应堆压力容器顶盖最容易发生泄漏的位置正是顶盖贯穿件j焊缝与管子的熔合区域，因此对该类型焊缝的检查尤为重要。

我国现有的顶盖贯穿件j焊缝检测主要采用平面式的单个或单组涡流探头，由于待检测面积较大，单个或单组涡流探头的检测效率很低。若使用涡流阵列探头组进行j焊缝检查，由于阵列探头分布在一定范围内，其在扫查运动中会因扫查区域的空间构造改变而发生姿态偏斜，导致阵列探头组中探头的位置不断变化，从而对扫查数据分析造成影响。

技术实现要素：

针对上述缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种高效、稳定且准确的涡流阵列扫查装置。

本发明提供了一种用于j焊缝检测的涡流阵列扫查装置，包括：滑环，呈弧形；探头板，与所述滑环的两端相铰接，板上开有弧形槽，所述弧形槽的开口朝向所述滑环，且槽内滑动连接有膜夹，所述膜夹沿所述弧形槽的径向设置；扭簧，设置在所述滑环和所述探头板之间，一端与所述滑环相抵接，另一端与所述探头板相抵接；支撑部，设置在所述滑环与所述探头板的铰接处之间；支架，与所述滑环之间滑动连接；柔性阵列探头膜片，一端固定连接在所述支架的内侧，另一端固定连接在所述膜夹上，中部与所述支撑部相接触。

优选地，所述膜夹包括上膜夹和下膜夹，所述下膜夹与所述弧形槽之间滑动连接，包括沿所述下膜夹长度方向开设的直线槽，所述上膜夹与所述直线槽之间滑动连接，所述柔性阵列探头膜片的端部固定连接在所述上膜夹上。

优选地，所述上膜夹的前端与所述下膜夹的后端之间通过两个弹簧相连接。

优选地，所述上膜夹的底部设有多个第一v槽轴承，所述第一v槽轴承与所述直线槽之间滑动连接；所述下膜夹的底部设有两个第二v槽轴承，所述第二v槽轴承与所述弧形槽之间滑动连接。

优选地，所述支架的中部开有滑槽，所述滑环与所述滑槽之间滑动连接。

优选地，所述支架的顶部设有固定块，所述柔性阵列探头膜片的端部固定连接在所述固定块的下方。

优选地，所述支架上还安装有接线盒和线缆接头。

优选地，所述滑环与所述探头板之间的初始夹角为钝角。

优选地，所述探头板呈半圆形。

本发明的有益之处在于，使用柔性材料搭载的阵列探头对反应堆压力容器顶盖贯穿件j焊缝区进行涡流扫查作业，通过设置滑环和探头板，保持一部分阵列探头与顶盖贴合，另一部分阵列探头平行于贯穿件的轴向贴合在贯穿件的侧壁上，检测过程中探头的姿态相对稳定，不会随着空间构造的改变不断变化，从而成倍提高扫查效率，提升了数据准确度，缩短了工期。

附图说明

图1是本发明涡流阵列扫查机构的正面立体图；

图2是本发明涡流阵列扫查机构的背面立体图；

图3是本发明涡流阵列扫查机构的仰视立体图；

图4是支架与贴合在贯穿件侧壁上的柔性阵列探头膜片的配合示意图(移除滑环、探头板)；

图5是本发明涡流阵列扫查机构的工作状态示意图；

图6是柔性阵列探头膜片的工作状态示意图；

元件标号说明：

1滑环

11开口

2探头板

21弧形槽

22支撑部

3扭簧

4柔性阵列探头膜片

41接线盒

42线缆接头

5膜夹

51上膜夹

511第一v槽轴承

52下膜夹

521第二v槽轴承

522直线槽

53弹簧

6支架

61固定块

7贯穿件

8顶盖

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1和图6所示，本发明提供了一种用于j焊缝检测的涡流阵列扫查装置，主要包括滑环1、探头板2、支架6和柔性阵列探头膜片4。呈弧形的滑环1两端与探头板2相铰接，且在两者之间还设置有两个扭簧3，扭簧3的一端与滑环1相抵接，另一端与探头板2相抵接。探头板2上开有弧形槽21，弧形槽21的开口朝向滑环1，且槽内滑动连接有膜夹5，膜夹5沿弧形槽21的径向设置。优选地，探头板2呈半圆形，可以有效减小探头板2所占空间。

在滑环1两端的铰接处之间还设有一支撑部22，支撑部22可以是设置在探头板2或滑环1上的连接杆，并与滑环1之间形成一开口11。在本发明的一个具体实施例中，支撑部22和两个扭簧3均设置在探头板2上。支架6的中部内侧开有滑槽，滑槽与滑环1之间滑动连接，这里的“内侧”指的是相对靠近贯穿件的一侧。支架6的顶部位于开口11中，底部与气弹簧弹性顶升机构(未示出)相连接。柔性阵列探头膜片4的一端固定连接在支架6的内侧，另一端越过支撑部22固定连接在膜夹5的上表面上，中部与支撑部22相接触。在对j焊缝进行检测时，由于扭簧3施加的反向驱动力，探头板2的上表面会始终保持与顶盖8贴合，支撑部22对位于贯穿件7与顶盖8相贯线处的柔性阵列探头膜片4起到支撑顶升作用，因此位于支架6和支撑部22之间的柔性阵列探头膜片4会贴靠在贯穿件7的侧壁上，位于探头板2上的柔性阵列探头膜片4则贴靠在顶盖8上，从而实现对j焊缝的检测。滑环1与探头板2之间的初始夹角优选地为一钝角，本领域技术人员可以根据顶盖8与贯穿件7之间的夹角变化范围进行调整。

如图1-图3所示，膜夹5包括上膜夹51和下膜夹52，下膜夹52的底部设有两个第二v槽轴承521，第二v槽轴承521与弧形槽21之间滑动连接。下膜夹52还包括一沿其长度方向开设的直线槽522，上膜夹51的底部设有多个第一v槽轴承511，第一v槽轴承511与直线槽522之间滑动连接。柔性阵列探头膜片4的端部通过尼龙胶带面固定连接在上膜夹51的上表面上。此外，上膜夹51的前端与下膜夹52的后端的两侧均设有弹簧挂钩，两者通过两个弹簧53相连接，这里的“前端”指的是相对靠近贯穿件的一端，“后端”指的是相对远离贯穿件的一端。检测时，由于顶盖和贯穿件之间的空间变化会导致与贯穿件、顶盖贴合的柔性阵列探头膜片4的长度发生变化，第一v槽轴承511可以在直线槽522里滑动一段距离进行调整，但在弹簧53的弹性作用下，柔性阵列探头膜片4可以始终保持张紧状态，使得每个探头都能够与贯穿件或顶盖相接触。

进一步地，如图4所示，支架6的顶部还设有固定块61，柔性阵列探头膜片4的端部固定连接在固定块61的下方。检测时，固定块61可以施加压力，使位于支撑部22与支架6之间的柔性阵列探头膜片4紧贴贯穿件7的侧壁，并带动柔性阵列探头膜片4改变检测位置。支架6上还安装有接线盒41和线缆接头42，线缆穿过接线盒41与阵列探头电连接。

如图5所示，使用本发明的涡流阵列扫查装置时，为了避免探头位置不断变化导致的数据准确度下降，支架6在气弹簧弹性顶升机构的作用下使得位于支撑部22和支架6之间的柔性阵列探头膜片4以平行于贯穿件7轴向的姿态，贴合贯穿件7的侧壁运动，探头板2保持与滑环1的初始夹角随支架6运动。当支架6不断上移至探头板2与顶盖8接触时，探头板2在扭簧3的作用下保持与顶盖8贴合，随着顶盖8相对于贯穿件7的倾斜角度变化发生偏移，带动滑环1同步转动的同时，膜夹也会在弧形槽滑动一定距离。此时柔性阵列探头膜片4的姿态如图6所示，在扫查装置沿着贯穿件7与顶盖8的相贯线的运动过程中，柔性阵列探头膜片4与贯穿件7贴合的部分保持与贯穿件7的轴向平行，位于探头板2上的部分则保持与顶盖8的相对平行，在扫查过程中探头的姿态相对稳定，不会不断变化。

综上所述，本发明的有益之处在于，使用柔性材料搭载的阵列探头对反应堆压力容器顶盖贯穿件j焊缝区进行涡流扫查作业，通过设置滑环和探头板，保持一部分阵列探头与顶盖贴合，另一部分阵列探头平行于贯穿件的轴向贴合在贯穿件的侧壁上，检测过程中探头的姿态相对稳定，不会随着空间构造的改变不断变化，从而成倍提高扫查效率，提升了数据准确度，缩短了工期。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。