专利名称:高温厚壁管件内壁裂纹超声检测装置的制作方法
本实用新型属于超声无损检测领域。
在已有装置中，超声探伤的频率一般均在1.25MHz以上，仅适用于细晶粒钢材的检测。不能检测晶粒粗大的高温厚壁管件。
为了解决晶粒粗大的奥氏体钢内部裂纹的超声检测问题，并能在现场进行，特设计了本实用新型检测装置。
本实用新型的构思是，利用超声波对粗晶粒钢穿透能力强的特性，选择特定的探头组，采用特制的在管件上匀速运动的探头驱动器，与已有的超声探伤仪、信号转换器、双笔函数记录仪匹配连接，以实现高温厚壁管件内壁裂纹的现场无损检测。
超声检测装置由探头驱动器〔1〕，超声探伤仪〔4〕，信号转换器〔5〕，双笔函数记录仪〔6〕(或微机系统〔8〕)组合而成。探头驱动器〔1〕是由装有钢轮和橡胶轮的架体及气动(或电动)系统组成的。由轮子与管壁摩擦力使探头驱动器〔1〕保持在管件上，用压缩空气(或电力)作驱动源，经风动马达(或鼠笼式电动机)、蜗轮蜗杆、齿形皮带，带动装置上的橡胶轮滚动。探头驱动器〔1〕带动探头沿管件上下匀速运动，完成对整个管件自动探测。探头组〔2〕和探头组〔3〕分别安装在探头驱动器〔1〕上。每个探头组分别由一只发射探头和一只接收探头组成。发射探头发射来自超声探伤仪〔4〕的信号；接收探头将接收到的超声信号输入到超声探伤仪〔4〕。检测时在超声探伤仪〔4〕的荧光屏上可直接观察和分析裂纹情况。转换器〔5〕将超声探伤仪〔4〕所接收的信号取出进行调节、放大后，送至双笔函数记录仪〔6〕自动记录高温厚壁管件的裂纹情况。根据不同要求，也可把转换器〔5〕的信号经A／D转换器〔7〕输入到微机系统〔8〕处理，以显示和打印被测管件的裂纹情况。本实用新型技术参数超声探伤仪是一台双通道、宽频带、窄脉冲的探伤仪，重复频率为500Hz或250Hz。发射探头采用水浸式纵波线聚焦探头，频率为0.8～1.1MHz，焦距为30～50mm。探头的晶头直径为15～25mm。接收探头是晶片直径为15～25mm的水浸式平探头，频率为0.8～1.1MHz。采用净水作耦合剂，探头晶片的法线与管子径向的夹角为12～17°。
本装置可用于化肥厂转化炉管、乙烯和甲醇装置裂解炉管内壁裂纹无损检测。检测裂纹深度最小可达3mm。采用本装置，可对石油化工装置的转化炉安全生产，计划检修和更换炉管提供重要依据。进而确定炉管能否继续正常运行及应该更换的时间。如果一个大型化肥厂，因转化炉管故障停产，一天要损失60～70万元(占年总产值0.6～0.7％)整炉炉管由于检测结果多运行一年，可节省炉管成本15万元(占炉管总成本投资10％)。
下面是本实用新型的。
图1.为高温厚壁管件内壁裂纹超声检测装置的示意图，包括六个部分。
探头驱动器〔1〕、探头组〔2〕、探头组〔3〕、超声探伤仪〔4〕、转换器〔5〕、双笔函数记录仪〔6〕(或A／D转换器〔7〕和微机系统〔8〕)。
探头驱动器〔1〕可带动探头沿炉管〔9〕上下匀速运动。超声探伤仪〔4〕可发射和接收超声波信号。并能直接在荧光屏上显示出炉管内壁裂纹情况。转换器〔5〕是将探伤仪〔4〕接收到的信号经调节、放大输入到双笔函数记录仪〔6〕。双笔函数记录仪〔6〕对裂纹情况进行自动记录(或将转换器〔5〕输出的信号，通过A／D转换器〔7〕进行模数转换，再输入到微机系统〔8〕显示并打印检测结果)。高温厚壁管件内壁裂纹超声无损检测装置的各部分可以在检测现场进行组装使用方便，勿须拆卸被测管件即可进行现场检测。
图2是探头驱动器〔1〕的示意图，包括五个部分。
探头驱动器是由前架〔18〕、后架〔17〕、风动马达(或鼠笼式电机)〔12〕、蜗轮蜗杆〔13〕、齿形皮带〔14〕组成。
将带橡胶轮〔16〕的前架〔18〕和带钢轮〔15〕的后架〔17〕，通过螺栓弹簧组〔10〕夹持在管件〔9〕上。在前架〔18〕的面板上，安装气动马达(或鼠笼式电机)〔12〕及换向器〔11〕。经一组蜗轮蜗杆〔13〕和齿形皮带〔14〕将气动马达(或鼠笼式电机)〔12〕的动力传到前架〔18〕的橡胶轮轴上。由橡胶轮对管面的摩擦带动架体沿管件表面上下运动，从而使装在前、后架上的两组探头完成对整个管件的检测。
本装置的具体实施例步骤如下1、将发射探头和接收探头分别用屏蔽线与超声探伤仪〔4〕连接。然后将探头驱动器〔1〕夹持在待测炉管〔9〕上，接通气源(或电源)，开动探头驱动器〔1〕，使其停在炉管的下端。开启水源，使探头与管壁充水耦合。
2、通过转换器〔5〕将超声探伤仪〔4〕和双笔函数记录仪〔6〕连接，启动超声探伤仪〔4〕电源，待1～2分钟，在超声探伤仪〔4〕的荧光屏上即可显示出接收信号。
3、启动探头驱动器〔1〕，自下而上，观察超声探伤仪〔4〕的荧光屏上的波形，初步判断管子的裂纹情况，直到管子的上端部为止。然后通过换向器〔11〕换向，使探头驱动器〔1〕由上而下运动，同时用双笔函数记录仪〔6〕记录裂纹情况，直至管子的下端部为止，即完成整根炉管的检测。
4、再将探头驱动器〔1〕换到其它待测炉管上，重复上述工作，直到测完所有待测炉管为止。
权利要求
1.一种超声检测设备，高温厚壁管件内壁裂纹超声检测装置，其装置包括有超声探伤仪[4]、转换器[5]、双笔函数记录仪[6]。其特征在于还包括一个探头驱动器[1]及探头组[2]和探头组[3]。
2.根据权利要求
1所述的高温厚壁管件内壁裂纹检测装置，其中，上述所说的探头驱动器〔1〕是由气动马达(或鼠笼式电机)〔12〕来驱动的。
3.根据权利要求
1所述的高温厚壁管件内壁裂纹检测装置，其中，上述所说的探头组〔2〕和探头组〔3〕，每个探头组分别由一个发射探头和一个接收探头组成。其发射探头的频率为0.8～1.1MHz，线聚焦焦距为30～50mm。探头晶片法线与管子径向的夹角为12～17°。
专利摘要
高温厚壁管件内壁裂纹超声检测装置属于超声无损检测领域。现有的检测装置，只能检测细晶粒管材，不能对粗大晶粒高温厚壁管件进行超声无损检测。本检测装置，其特征在于探头驱动器可带动探头沿管件上下匀速运动，并采用频率为0.8～1.1MHz的水浸式探头组发射和接受超声波信号。实现对粗大晶粒的高温构件检测。本装置可用于石油化工装置的转化炉管、裂解炉管的现场无损检测，使用方便，有较大的经济效益。
文档编号G01N29/04GK85201097SQ85201097
公开日1986年2月5日 申请日期1985年4月1日
发明者曹智本, 李喜孟, 邢玉生, 孙井方, 王来 申请人:大连工学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan