轨道式自动相控阵超声波扫查器的制作方法

本发明涉及超声波设备技术领域，具体而言，特别涉及一种轨道式自动相控阵超声波扫查器。

背景技术：

基于扇型扫查及线型扫查的相控阵检验技术主要用于包括碳钢材质及316不锈钢等部分特种材料的陆地或者海底长输管线、海洋平台工艺管线及其他钢结构工艺管线对接环焊缝的无损检测，一般来说，上述检测装置包括数据处理单元及数据采集单元，目前数据采集单元的数据采集模式主要是采用手动的链式装置加持相控阵探头及其他探头，使用编码器记录行走距离，手动控制行走的速度及方向。这样的数据采集方法速度慢、人为因素影响较大，数据采集质量难以保证。随着自动焊接工艺的广泛应用，陆地及海底长输管线的铺设效率不断提高，以链式扫查器为代表的无轨道式手动扫查装置已经很难满足生产需要，而且如果由于扫查质量的问题导致重新扫查，对于成本昂贵的管线铺设，尤其是海底管线的铺设，这种情况所造成的成本冲击非常大。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。有鉴于此，本发明需要提供一种设备运行稳定性好，具有检测数据准确、适用性和通用性强，提高设备的检测效率轨道式自动相控阵超声波扫查器。

本发明提供一种轨道式自动相控阵超声波扫查器，包括：主机架、控制盒和探头架，所述主机架的四个侧面上依次顺序设置有第一惰轮组件、驱动组件、第二惰轮组件和连接板，所述第一惰轮组件和所述第二惰轮组件相对于所述主机架可调连接且一前一后卡接于轨道的同一侧上配合使用，所述驱动组件通过设在所述主机架上的锁紧组件与所述轨道的另一侧接触或分离，其中所述第一惰轮组件上设有用于记录所述主机架行走距离的编码器；所述控制盒设在所述主机架的顶面上并与所述驱动组件电连接，以控制所述主机架的运动方向和速度；所述探头架与所述连接板连接。

根据本发明的一个实施例，所述主机架包括顶板、底板和侧板，所述顶板和所述底板上下间隔开且分别与所述侧板固定连接，所述顶板和所述底板之间设有主双翼架，所述主双翼架远离所述侧板设置，所述驱动组件转动连接在所述主双翼架上。

根据本发明的一个实施例，所述第一惰轮组件包括第一固定块和第一行走轮，所述第一固定块的一端摆动连接在所述侧板上，并通过设在所述侧板上的第一调整螺栓对所述第一固定块的摆动位置进行限定，所述第一行走轮设在所述第一固定块内，所述编码器与所述第一行走轮连接，以对所述第一行走轮的转动进行记录。

根据本发明的一个实施例，所述第二惰轮组件包括第二固定块和第二行走轮，所述第二固定块的一端摆动连接在所述侧板上，并通过设在所述侧板上的第二调整螺栓对所述第二固定块的摆动位置进行限定，所述第二行走轮设在所述第二固定块内。

根据本发明的一个实施例，所述驱动组件包括行走电机和固定架，所述固定架的一端转动连接在所述主双翼架上，另一端与所述锁紧组件铰接，所述行走电机插设于所述固定架上。

根据本发明的一个实施例，所述锁紧组件包括连接杆、锁紧手柄和弹压组件，所述弹压组件固定在所述底板上，所述锁紧手柄的一端与所述弹压组件铰接，另一端与所述连接杆铰接，所述连接杆的另一端与所述固定架铰接，以通过所述锁紧手柄的摆动来完成所述行走电机与所述轨道的接触或分离。

根据本发明的一个实施例，所述弹压组件包括设在所述底板上的固定座、容置于所述固定座内的压力弹簧以及插设于所述压力弹簧中的销柱，所述销柱的一端与所述锁紧手柄铰接。

根据本发明的一个实施例，所述主机架上设有u型移动把手。

根据本发明的一个实施例，所述顶板上设有多个宽度调节螺栓。

根据本发明的一个实施例，所述控制盒上设有分路器电缆。

本发明的一种轨道式自动相控阵超声波扫查器，使用轨道作为扫查器运动的基准，提高了检测设备的稳定性，避免半自动扫查器认为参与造成的数据误差干扰，提高设备的检测数据的准确性；主机架中的第一惰轮组件和第二惰轮组件采用可快速调整的惰轮，通用性强，能满足四英寸及以上管线的对接环焊缝的检测工作；设备中设有的宽度调节螺栓和弹性的锁紧组件，既保证了扫查器对轨道的夹紧，又能保证实际使用过程中轨道尺寸或侧边发生变化时扫查器的稳定性和适用性；设备通过采用行走电机进行驱动并控制行走的方向和速度，减少人力投入，增强扫查过程的灵活性，提高设备的检测效率，快速完成全自动相控阵超声波数据的采集工作。

附图说明

图1是根据本发明的一种轨道式自动相控阵超声波扫查器的立体图。

图2是根据本发明的一种轨道式自动相控阵超声波扫查器的主视图。

图3是根据本发明的一种轨道式自动相控阵超声波扫查器的一种使用状态图。

图4是根据本发明的一种轨道式自动相控阵超声波扫查器的主机架的俯视图。

图5是根据本发明的一种轨道式自动相控阵超声波扫查器的第一惰轮组件内部结构示意图。

附图标记：1-主机架；2-控制盒；3-探头架；4-第一惰轮组件；5-驱动组件；6-第二惰轮组件；7-连接板；8-轨道；9-锁紧组件；10-编码器；11-顶板；12-底板；13-侧板；14-主双翼架；15-宽度调节螺栓；16-u型移动把手；21-分路器电缆；41-第一固定块；42-第一行走轮；43-第一调整螺栓；51-行走电机；52-固定架；61-第二固定块；62-第二行走轮；63-第二调整螺栓；91-连接杆；92-锁紧手柄；93-固定座；94-压力弹簧；95-销柱。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至图5所示，一种轨道式自动相控阵超声波扫查器包括：主机架1、控制盒2和探头架3，主机架1的四个侧面上依次顺序设置有第一惰轮组件4、驱动组件5、第二惰轮组件6和连接板7，第一惰轮组件4和第二惰轮组件6相对于主机架1可调连接且一前一后卡接于轨道8的同一侧上配合使用，驱动组件5通过设在主机架1上的锁紧组件9与轨道8的另一侧接触或分离，其中第一惰轮组件4上设有用于记录主机架1行走距离的编码器10，其中编码器10为惰轮编码器，编码器10的旋转轴与第一行走轮42相连接，扫查器运动时，第一行走轮42沿轨道8运动，带动惰轮编码器10的轴转动，输出脉冲信号给超声设备，达到位置记录的目的；控制盒2设在主机架1的顶面上并与驱动组件5电连接，以控制主机架1的运动方向和速度；探头架3与连接板7连接，其中探头架3可携带不同的探头装置，既可以携带相控阵探头，也可以携带tofd探头、trl探头、爬波探头等常规探头，通用性强，能满足不同检测需求。

本发明的一种轨道式自动相控阵超声波扫查器，使用轨道8作为扫查器运动的基准，提高了检测设备的稳定性，避免半自动扫查器认为参与造成的数据误差干扰，提高设备的检测数据的准确性；主机架1中的第一惰轮组件4和第二惰轮组件6采用可快速调整的惰轮，通用性强，能满足四英寸及以上管线的对接环焊缝的检测工作；设备中设有的宽度调节螺栓15和弹性的锁紧组件9，既保证了扫查器对轨道8的夹紧，又能保证实际使用过程中轨道8尺寸或侧边发生变化时扫查器的稳定性和适用性；设备通过采用行走电机51进行驱动并控制行走的方向和速度，减少人力投入，增强扫查过程的灵活性，提高设备的检测效率，快速完成全自动相控阵超声波数据的采集工作。

如图1至图4所示，主机架1包括顶板11、底板12和侧板13，顶板11和底板12上下间隔开且分别与侧板13固定连接，顶板11和底板12之间设有主双翼架14，主双翼架14远离侧板13设置，驱动组件5转动连接在主双翼架14上，其中驱动组件5包括行走电机51和固定架52，固定架52的一端转动连接在主双翼架14上，另一端与锁紧组件9铰接，行走电机51插设于固定架52上，通过行走电机51与轨道8的接触或分离，来控制扫查器的行走以及方向和速度的调整，减少人力投入，增强扫查过程的灵活性，提高设备的检测效率，完成相控阵超声波数据的采集工作。

如图2和图3所示，第一惰轮组件4包括第一固定块41和采用惰轮结构的第一行走轮42，第一固定块41的一端摆动连接在侧板13上，并通过设在侧板13上的第一调整螺栓43对第一固定块41的摆动位置进行限定，第一行走轮42设在第一固定块41内，编码器10与第一行走42轮连接，以对第一行走轮42的转动进行记录，即记录主机架1的行走距离和行走位置，其中通过第一调整螺栓43，调整第一惰轮组件4的摆动角度，使扫查器使用不同曲率的轨道8，提高设备的通用性，并实现四英寸及以上管线的对接环焊缝的检测工作。

如图2和图3所示，第二惰轮组件6包括第二固定块61和采用惰轮结构的第二行走轮62，第二固定块61的一端摆动连接在侧板13上，并通过设在侧板13上的第二调整螺栓63对第二固定块61的摆动位置进行限定，第二行走轮62设在第二固定块61内，通过第二调整螺栓63，调整第二惰轮组件6的摆动角度，并配合第一惰轮组件4共同使用，使扫查器使用不同曲率的轨道8，提高设备的通用性，并实现四英寸及以上管线的对接环焊缝的检测工作。

如图4所示，锁紧组件9包括连接杆91、锁紧手柄92和弹压组件，弹压组件固定在底板12上，锁紧手柄92的一端与弹压组件铰接，另一端与连接杆91铰接，连接杆91的另一端与固定架52铰接，以通过锁紧手柄92的摆动来完成行走电机51与轨道8的接触或分离，其中弹压组件93包括设在底板12上的固定座93、容置于固定座93内的压力弹簧94以及插设于压力弹簧94中的销柱95，销柱95的一端与锁紧手柄92铰接；进一步地，主机架1的顶板11上设有多个宽度调节螺栓15，通过调节宽度调节螺栓15，对主机架1的整体宽度进行调整，以使扫查器能满足多种宽度的轨道8的使用，通过上述宽度调节螺栓15和锁紧组件9的使用，既保证了扫查器对轨道8的夹紧，又能保证实际使用过程中轨道8尺寸或侧边发生变化时扫查器的稳定性和适用性。

如图1至图4所示，主机架1上设有u型移动把手16，便于操作者转运扫查器。

如图1所示，控制盒2上设有分路器电缆21，用于快速连接不同类似的探头架装置，缩短设备的组拆时间，节省时间成本。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。