一种汽轮机隔板焊缝超声相控阵检测用探头及扫查装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及检测技术领域，具体涉及一种汽轮机隔板焊缝超声相控阵检测用探头及扫查装置。
【背景技术】
[0002]隔板是汽轮机的重要部件，焊接隔板由板体、围带、导叶、外缘等组成，在工作中承受着由前后压差形成的均布载荷。在我国隔板在使用中曾经出现过多起事故，例如2003年I月26日，沈海热电厂1#机因16级中压隔板与动叶相碰发生恶性事故，16?19级焊接隔板全部解体，13?15级隔板部分损伤，中压转子严重变形。这是因为隔板早期变形有设计上的原因，但隔板主焊缝焊接质量与性能不好也是主要原因。在对事故后的损坏隔板检查时发现，隔板导叶与权体及外缘联结主焊缝明显熔合不良，这些缸陷本身造成了焊缝承载面面积的减少，导致隔板实际工作应力增大。此外在许多电厂机组大修期间隔板检查中，都发现了隔板进汽侧主焊缝表面出现许多长条裂纹。所以，对隔板焊缝的检测显得非常迫切，只有保证焊缝的可靠性，才能保证减少事故的发生。然而，传统的检测方法一般使用单阵元进行超声检测，这种传统的检测方法效率低，容易漏检，无法保证焊缝的安全性。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于避免现有技术中的上述不足之处而提供一种汽轮机隔板焊缝超声相控阵检测用探头及扫查装置。
[0004]本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
[0005]提供了一种汽轮机隔板焊缝超声相控阵检测用探头及扫查装置，其特征在于:包括水耦合电动喷壶、楔块、超声相控阵探头、小车、编码器和楔块挟持框；所述楔块组装于位于所述小车上的所述楔块挟持框内；所述超声相控阵探头安装于所述楔块上；用于注水的水耦合电动喷壶的水耦合电动喷壶进水咀位于楔块上；编码器安装于所述小车的车架上；所述小车上安装有与被测工件的表面相接触的车轮；所述编码器跟随所述车轮一起滚动记录扫查装置在被测工件上的运动轨迹，并将数据传输至与其相连的超声相控仪器。
[0006]优选地，所述超声相控阵探头为5L64-1.0X 10阵元超声相控阵探头；所述楔块为O度纵波楔块；所述编码器为轮式编码器。
[0007]优选地，所述小车通过两边各4个带磁性的车轮与所述被测工件的表面贴合。
[0008]优选地，所述5L64-1.0X 10阵元超声相控阵探头的各项参数为:探头频率5MHz，64通道，有效的探头覆盖范围是64mm。
[0009]优选地，所述楔块的厚度为45mm，其可检测的厚度为IlOmm的钢板；所述楔块带有注水孔。
[0010]优选地，所述车轮的车轮外侧边缘长度为60mm。
[0011]本实用新型所提供的实施例的有益效果:
[0012](I)本实用新型的实施例所提供的一种汽轮机隔板焊缝超声相控阵检测用探头及扫查装置，实现4次扫查就可以在扫查图形上确认缺陷的大小和位置，且无漏检现象，大大提高检测的效率，保证了焊缝的安全性，节约了大量的人力和物力成本，降低事故的发生率。
[0013](2)本实用新型的实施例所提供的一种汽轮机隔板焊缝超声相控阵检测用探头及扫查装置，具有设计轻巧，结构紧凑，装御方便，操作灵活、使用效率高，无盲区等优点。
【附图说明】
[0014]利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0015]图1是本实用新型的结构示意图。
[0016]图2是本实用新型实际检测工件的示意图。
[0017]图3是本实用新型的使用方法示意图。
[0018]图4是本实用新型的探头和楔块示意图。
[0019]其中:1-水耦合电动喷壶进水咀，2-楔块，3-超声相控阵探头，4-小车扫查装置，5-轮式编码器，6-楔块固定框，7-磁轮，8-被测工件，9-工件外边缘，10-焊缝，11-检测装置，L1-探头覆盖范围，L2-车轮外侧边缘长度，L3-轴向方向移动距离，L4-预检测的轴向长度，Q-已测区域。
【具体实施方式】
[0020]结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
[0021]如图1所示，一种汽轮机隔板焊缝超声相控阵检测用探头及扫查装置，包括水耦合电动喷壶、楔块2、超声相控阵探头3、小车4、编码器5和楔块挟持框6 ;水耦合电动喷壶的作用是喷水灌注，保证超声相控阵探头3与被测工件8的良好耦合；所述楔块2组装于位于所述小车4上的所述楔块挟持框6内；所述超声相控阵探头3安装于所述楔块2上；用于注水的水耦合电动喷壶的水耦合电动喷壶进水咀I位于楔块2上；编码器5安装于所述小车4的车架上，用于记录扫查运动轨迹；所述小车4上安装有与被测工件8的表面相接触的车轮7 ;所述编码器5跟随所述车轮7 —起滚动记录扫查装置在被测工件8上的运动轨迹，并将数据传输至与其相连的超声相控仪器(未示出)，超声相控阵仪器用于处理扫查数据，并生成扫查结果报告图形。
[0022]作为优选，所述超声相控阵探头为5L64-1.0 X 10阵元超声相控阵探头；所述楔块2为O度纵波楔块；所述编码器5为轮式编码器。
[0023]作为优选，如图1和图2所示，所述小车4通过两边各4个带磁性的车轮7与所述被测工件8的表面贴合，以保证超声相控阵探头3检测的平稳性以及楔块2与被测工件8的表面的完美耦合。
[0024]作为优选，所述5L64-1.0X10阵元超声相控阵探头的各项参数为:探头频率5MHz，64通道，有效的探头覆盖范围LI是64mm。
[0025]作为优选，所述楔块2的厚度为45mm，其可检测的厚度为IlOmm的钢板；所述楔块2带有注水孔，带注水孔有利于更好地与被测工件8耦合。
[0026]作为优选，所述车轮7的车轮外侧边缘长度L2为60mm。检测时，以车轮6的车轮外侧边缘作为参考基准点，按照如图3所示进行检测，通过这样的方式，可以有效的避免被测工件8的工件外边缘9的两个边缘盲区的出现。
[0027]本实用新型的实施例所提供的一种汽轮机隔板焊缝超声相控阵检测用探头及扫查装置的具体操作过程如下:
[0028]首先，把楔块2组装在楔块挟持框6内，并把超声相控阵探头3安装在楔块2上；然后，开启水耦合电动喷壶进行注水，使楔块2与被测工件8的表面(即检测面)之间充满水。将编码器5如图1所示安装在小车4的车架上，用于记录扫查装置在如图2所示的圆周方向上的运动轨迹；安装好上述各个部件以后，把小车4安放在被测工件8的表面上，调试一下车轮7是否行走顺畅，楔块2与被测工件8的表面之间的水耦合是否满足检测需求。
[0029]调试好扫查装置后，将对汽轮机隔板的如图2所示的焊缝10进行检测。超声相控阵探头3的声波垂直进入焊缝10，声波通过楔块2进入焊缝10的内部进行探伤，发现缺陷后，声波沿原路径返回，即时回馈到超声相控阵仪器中显示，超声相控阵仪器通过算法把回波信号转换成图形。编码器5跟车轮7 —块滚动，记录扫查装置在圆周方向的运动轨迹，这样可以在仪器的扫查图像中清楚判断出汽轮机隔板焊缝的哪个位置有缺陷，达到检测的目的。如图4所示为楔块2和5L64-1.0X 10阵元的超声相控阵探头，每测量一周完毕后，保持圆周方向位置不变，如图2和图3所示的轴向方向移动距离L3为50mm，最终实际检测范围为达到完全覆盖了 200mm的预检测的轴向长度L4，避免了盲区的出现，以保证对汽轮机隔板的焊缝10的检测无漏检。
[0030]最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
【主权项】
1.一种汽轮机隔板焊缝超声相控阵检测用探头及扫查装置，其特征在于:包括水耦合电动喷壶、楔块⑵、超声相控阵探头(3)、小车(4)、编码器(5)和楔块挟持框(6);所述楔块(2)组装于位于所述小车(4)上的所述楔块挟持框￠)内；所述超声相控阵探头(3)安装于所述楔块(2)上；用于注水的水耦合电动喷壶的水耦合电动喷壶进水咀(1)位于楔块(2)上；编码器(5)安装于所述小车(4)的车架上；所述小车(4)上安装有与被测工件(8)的表面相接触的车轮(7);所述编码器(5)跟随所述车轮(7) —起滚动记录扫查装置在被测工件(8)上的运动轨迹，并将数据传输至与其相连的超声相控仪器。2.根据权利要求1所述的一种汽轮机隔板焊缝超声相控阵检测用探头及扫查装置，其特征在于:所述超声相控阵探头为5L64-1.0X 10阵元超声相控阵探头；所述楔块(2)为0度纵波楔块；所述编码器(5)为轮式编码器。3.根据权利要求1所述的一种汽轮机隔板焊缝超声相控阵检测用探头及扫查装置，其特征在于:所述小车(4)通过两边各4个带磁性的车轮(7)与所述被测工件(8)的表面贴入口 ο4.根据权利要求2所述的一种汽轮机隔板焊缝超声相控阵检测用探头及扫查装置，其特征在于:所述5L64-1.0Χ 10阵元超声相控阵探头的各项参数为:探头频率5MHz，64通道，有效的探头覆盖范围(L1)是64_。5.根据权利要求1所述的一种汽轮机隔板焊缝超声相控阵检测用探头及扫查装置，其特征在于:所述楔块⑵的厚度为45mm，其可检测的厚度为110mm的钢板；所述楔块(2)带有注水孔。6.根据权利要求1所述的一种汽轮机隔板焊缝超声相控阵检测用探头及扫查装置，其特征在于:所述车轮(7)的车轮外侧边缘长度(L2)为60mm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种汽轮机隔板焊缝超声相控阵检测用探头及扫查装置，包括水耦合电动喷壶、楔块、超声相控阵探头、小车、编码器和楔块挟持框；楔块组装于位于小车上的楔块挟持框内；超声相控阵探头安装于楔块上；用于注水的水耦合电动喷壶的水耦合电动喷壶进水咀位于楔块上；编码器安装于小车的车架上；小车上安装有与被测工件的表面相接触的车轮；编码器跟随车轮一起滚动记录扫查装置在被测工件上的运动轨迹，并将数据传输至与其相连的超声相控仪器。
【IPC分类】G01N29/265
【公开号】CN205067432
【申请号】CN201520765134
【发明人】李文胜, 何成, 廖伟良, 纪轩荣, 赵建平, 艾红, 刘阳, 王欣欣, 蔡庆生, 徐凯, 游溢
【申请人】国家电网公司, 国网新疆电力公司电力科学研究院, 广州多浦乐电子科技有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年9月29日