一种传热管密封焊遥控自动渗透检查装置的制作方法

本发明属于核电站无损检查设备应用技术领域，具体涉及一种传热管密封焊遥控自动渗透检查装置。

背景技术：

目前在核工业领域的传热管密封焊或堵管焊的渗透检查中，常用人工着色法进行检查。因该部位属于一回路主要部件，环境辐射很高，对人体存在伤害；同时恶劣的工作环境可能会导致检查实施的严谨性不足和检查结果的准确性不客观。为此需要设计一种传热管密封焊遥控自动渗透检查装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种传热管密封焊遥控自动渗透检查装置，用于核电站蒸汽发生器传热管密封焊的渗透检查。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种传热管密封焊遥控自动渗透检查装置，包括渗透检查模块、机械运载与定位装置、控制子系统、存储与测量子系统；渗透检查模块安装在机械运载与定位装置上，控制子系统与渗透检查模块、机械运载与定位装置分别连接，存储与测量子系统与渗透检查模块连接；控制子系统对机械运载与定位装置进行定位控制，机械运载与定位装置运载渗透检查模块到达需要渗透检查的密封焊附近指定位置后，控制子系统对渗透检查模块进行控制完成相应的自动渗透检查动作；存储与测量子系统显示和存储渗透检查模块获得的检查图像，并进行图像分析和显示二维尺寸的测量，同时建立检查结果的数据库。

所述的渗透检查模块包括图像采集子模块、清洗去除与干燥子模块、渗透 液施敷子模块和操作平台，图像采集子模块、清洗去除与干燥子模块、渗透液施敷子模块组装在操作平台上。

所述的清洗去除与干燥子模块包括直线运动汽缸A、清洗液防溅筒、干燥空气喷嘴、橡胶圈、清洗刷、洗刷架、清洗喷嘴、气动马达、排水接管；清洗刷安装在洗刷架的顶端，气动马达安装在洗刷架的下部，以上各部件连接成为一个整体后安装在清洗液防溅筒内，清洗液防溅筒的上端面安装有橡胶圈，橡胶圈的下部安装有清洗喷嘴和干燥空气喷嘴，在清洗液防溅筒底部安装有排水接管，清洗液防溅筒安装在直线运动气缸A的顶端。

所述的渗透液施敷子模块包括直线运动汽缸B、渗透液输入管接口、渗透液防溅筒、海绵座、海绵块；海绵块安装在海绵座内，以上两个部件连接成为一个整体安装在渗透液防溅筒内部，在渗透液防溅筒的下部安装有渗透液输入管接口，渗透液防溅筒安装在直线运动汽缸B上方。

所述的图像采集子模块包括圆形基座、紫外光LED灯、可见光LED灯、摄像头，摄像头安装在圆形基座的圆心处，在摄像头周围的圆形基座上环形布置有紫外光LED灯和可见光LED灯。

所述的操作平台包括直线运动汽缸C、导轨，直线运动汽缸C安装在导轨的一端。

所述的机械运载与定位装置采用西屋公司的PAGSYS。

所述的存储与测量子系统包括视频处理工作站、录像机和监视器。

所述装置的工作过程如下：

(1)对被检查焊缝进行预清洗，清洗液为电厂提供的去离子水；控制子系统控制操作平台上的直线运动气缸C，将清洗去除与干燥子模块送达至被检查焊缝的正下方；控制子系统控制清洗去除与干燥子模块上的直线运动气缸A向上 运动，将清洗刷送达至被检查焊缝上，同时清洗液防溅筒上端橡胶圈与蒸汽发生器管板严密贴合，启动气动马达和清洗喷嘴对被检查焊缝进行预清洗，喷洒后的清洗液通过排水接管从清洗液防溅筒内排出，并通过控制子系统进行回收；预清洗完成后，控制子系统控制清洗去除与干燥子模块上的直线运动气缸A向下运动，将清洗刷从被检查焊缝上移开至正下方，启动干燥空气喷嘴对被检查焊缝使用压缩空气进行干燥吹扫，干燥采用厂供气源；

(2)对被检查焊缝预清洗结果进行确认，控制子系统控制操作平台上的直线运动气缸C，将图像采集子模块送达至被检查焊缝的正下方；启动摄像头和其周围环形布置的可见光LED灯，手动调节可见光LED灯的光照强度获得良好的可见光图像；

(3)对被检查焊缝进行荧光渗透液施敷，渗透液为水洗型荧光渗透液；控制子系统控制操作平台上的直线运动气缸C，将渗透液施敷子模块送达至被检查焊缝的正下方；控制子系统控制渗透液施敷子模块上的直线运动气缸B向上运动，将海绵块送达至被检查焊缝上，同时渗透液防溅筒与蒸汽发生器管板严密贴合，启动渗透液传输泵，渗透液通过渗透液输入管接口将渗透液送至海绵块上，完成被检查焊缝的渗透液施敷工作；海绵块压印在被检查焊缝上约20分钟后，启动渗透液施敷子模块上的直线运动气缸B向下运动，将海绵块从在被检查焊缝上脱离；

(4)对被检查焊缝渗透液施敷结果进行确认，控制子系统控制操作平台上的直线运动气缸C，将图像采集子模块送达至被检查焊缝的正下方；启动摄像头和其周围环形布置的可见光LED灯，手动调节可见光LED灯的光照强度获得良好的可见光图像；

(5)对被检查焊缝进行多余渗透液去除，控制子系统控制操作平台上的直 线运动气缸C，将清洗去除与干燥子模块送达至被检查焊缝的正下方；控制子系统控制清洗去除与干燥子模块上的直线运动气缸A向上运动，将清洗液防溅筒上端橡胶圈与蒸汽发生器管板严密贴合，启动清洗喷嘴对被检查焊缝进行多余渗透液去除，去除多余的渗透液时预清洗用清洗刷不升起，喷洒后的清洗液通过排水接管从清洗液防溅筒内排出，并通过控制子系统进行回收；多余渗透液去除完成后，控制子系统启动干燥空气喷嘴对被检查焊缝使用压缩空气进行干燥吹扫；

(6)对被检查焊缝多余渗透液去除及渗透检查结果进行确认，控制子系统控制操作平台上的直线运动气缸C，将图像采集子模块送达至被检查焊缝的正下方；启动摄像头和其周围环形布置的紫外光LED灯，手动调节紫外光LED灯的光照强度已获得良好的紫外图像；

(7)存储与测量子系统中的录像机记录自动渗透检查全过程及检查结果；存储与测量子系统中的监视器显示自动渗透检查全过程及检查结果的视频；存储与测量子系统中的视频处理工作站进行图像分析和显示二维尺寸的测量，同时建立检查结果的数据库。

本发明所取得的有益效果为：

本发明所述传热管密封焊遥控自动渗透检查装置可以降低检查过程中高辐射对人体的伤害，同时提高检查结果的有效性和准确性。

附图说明

图1为传热管密封焊遥控自动渗透检查装置结构图；

图2为渗透检查模块结构图；

图3为清洗去除与干燥子模块结构图；

图4为渗透液施敷子模块结构图；

图5为图像采集子模块结构图；

图6为操作平台结构图；

图中：1、渗透检查模块；2、机械运载与定位装置；3、控制子系统；4、存储与测量子系统；5、图像采集子模块；6、清洗去除与干燥子模块；7、渗透液施敷子模块；8、操作平台；9、直线运动汽缸A；10、清洗液防溅筒；11、干燥空气喷嘴；12、橡胶圈；13、清洗刷；14、洗刷架；15、清洗喷嘴；16、气动马达；17、排水接管；18、直线运动汽缸B；19、渗透液输入管接口；20、渗透液防溅筒；21、海绵座；22、海绵块；23、圆形基座；24、紫外光LED灯；25、可见光LED灯；26、摄像头；27、直线运动汽缸C；28、导轨。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明所述一种传热管密封焊遥控自动渗透检查装置包括渗透检查模块1、机械运载与定位装置2、控制子系统3、存储与测量子系统4；渗透检查模块1安装在机械运载与定位装置2上，控制子系统3与渗透检查模块1、机械运载与定位装置2分别连接，存储与测量子系统4与渗透检查模块1连接；控制子系统3对机械运载与定位装置2进行定位控制，机械运载与定位装置2运载渗透检查模块1到达需要渗透检查的密封焊附近指定位置后，控制子系统3对渗透检查模块1进行控制完成相应的自动渗透检查动作；存储与测量子系统4显示和存储渗透检查模块1获得的检查图像，并进行图像分析和显示二维尺寸的测量，同时建立检查结果的数据库。所述机械运载与定位装置2可以采用西屋公司的PAGSYS。所述存储与测量子系统4包括视频处理工作站、录像机和监视器。

如图2所示，所述渗透检查模块1包括图像采集子模块5、清洗去除与干燥 子模块6、渗透液施敷子模块7和操作平台8，图像采集子模块5、清洗去除与干燥子模块6、渗透液施敷子模块7组装在操作平台8上。

如图3所示，清洗去除与干燥子模块6设计为单管焊缝预清洗、多余渗透液去除、干燥多功能集为一体的模块，其包括直线运动汽缸A9、清洗液防溅筒10、干燥空气喷嘴11、橡胶圈12、清洗刷13、洗刷架14、清洗喷嘴15、气动马达16、排水接管17；清洗刷13安装在洗刷架14的顶端，气动马达16安装在洗刷架14的下部，以上各部件连接成为一个整体后安装在清洗液防溅筒10内，清洗液防溅筒10的上端面安装有橡胶圈12，橡胶圈12的下部安装有清洗喷嘴15和干燥空气喷嘴11，在清洗液防溅筒10底部安装有排水接管17，清洗液防溅筒10安装在直线运动气缸A9的顶端。

如图4所示，所述渗透液施敷子模块7设计为单管焊缝渗透液施敷模块，将荧光渗透液均匀地施加到被检表面，并保证施加过程中渗透液不外溢；其包括直线运动汽缸B18、渗透液输入管接口19、渗透液防溅筒20、海绵座21、海绵块22；海绵块22安装在海绵座21内，以上两个部件连接成为一个整体安装在渗透液防溅筒20内部，在渗透液防溅筒20的下部安装有渗透液输入管接口19，用于连接渗透液传输管，渗透液防溅筒20安装在直线运动汽缸B18上方。当渗透液施敷子模块7到达被检区域下方时，直线运动汽缸B18开始运动将海绵块22、海绵座21、渗透液防溅筒20整体压在被检部位上，进行渗透液的施敷工作。

如图5所示，图像采集子模块5包括白光图像采集子模块和黑光图像采集子模块，白光采集子模块针对可见光照明条件下的检查设备状态监控，黑光图像采集子模块针对紫外光照明条件下被检部位的检查图像采集。图像采集子模块5包括圆形基座23、紫外光LED灯24、可见光LED灯25、摄像头26，摄像 头26安装在圆形基座23的圆心处，在摄像头26周围的圆形基座23上环形布置有紫外光LED灯24和可见光LED灯25。紫外光LED灯24和可见光LED灯25均具有调光功能，光强调节器可在150m远处，具备远端手动调节照明灯的光照强度的功能，可见光LED灯25能为被检表面提供照度不低于350lux(勒克司)的照明，紫外光LED灯24的紫外线波长在320～400nm的范围内，峰值波长为365nm，紫外光LED灯24在工件表面的辐照度大于1000μW/cm²。

如图6所示，操作平台8包括直线运动汽缸C27、导轨28，直线运动汽缸C27安装在导轨28的一端。

本发明所述传热管密封焊遥控自动渗透检查装置的工作过程如下：

(1)对被检查焊缝进行预清洗，清洗液为电厂提供的去离子水。控制子系统3控制操作平台8上的直线运动气缸C27，将清洗去除与干燥子模块6送达至被检查焊缝的正下方。控制子系统3控制清洗去除与干燥子模块6上的直线运动气缸A9向上运动，将清洗刷13送达至被检查焊缝上，同时清洗液防溅筒10上端橡胶圈12与蒸汽发生器管板严密贴合，启动气动马达16和清洗喷嘴15对被检查焊缝进行预清洗，喷洒后的清洗液通过排水接管17从清洗液防溅筒10内排出，并通过控制子系统3进行回收。预清洗完成后，控制子系统3控制清洗去除与干燥子模块6上的直线运动气缸A9向下运动，将清洗刷13从被检查焊缝上移开至正下方，启动干燥空气喷嘴11对被检查焊缝使用压缩空气进行干燥吹扫，干燥采用厂供气源。

(2)对被检查焊缝预清洗结果进行确认，控制子系统3控制操作平台8上的直线运动气缸C27，将图像采集子模块5送达至被检查焊缝的正下方。启动摄像头26和其周围环形布置的可见光LED灯25，手动调节可见光LED灯25的光照强度获得良好的可见光图像。

(3)对被检查焊缝进行荧光渗透液施敷，渗透液为水洗型荧光渗透液。控制子系统3控制操作平台8上的直线运动气缸C27，将渗透液施敷子模块7送达至被检查焊缝的正下方。控制子系统3控制渗透液施敷子模块7上的直线运动气缸B18向上运动，将海绵块22送达至被检查焊缝上，同时渗透液防溅筒20与蒸汽发生器管板严密贴合，启动渗透液传输泵，渗透液通过渗透液输入管接口19将渗透液送至海绵块22上，完成被检查焊缝的渗透液施敷工作。海绵块22压印在被检查焊缝上约20分钟后，启动渗透液施敷子模块7上的直线运动气缸B18向下运动，将海绵块22从在被检查焊缝上脱离。

(4)对被检查焊缝渗透液施敷结果进行确认，控制子系统3控制操作平台8上的直线运动气缸C27，将图像采集子模块5送达至被检查焊缝的正下方。启动摄像头26和其周围环形布置的可见光LED灯25，手动调节可见光LED灯25的光照强度获得良好的可见光图像。

(5)对被检查焊缝进行多余渗透液去除，控制子系统3控制操作平台8上的直线运动气缸C27，将清洗去除与干燥子模块6送达至被检查焊缝的正下方。控制子系统3控制清洗去除与干燥子模块6上的直线运动气缸A9向上运动，将清洗液防溅筒10上端橡胶圈12与蒸汽发生器管板严密贴合，启动清洗喷嘴15对被检查焊缝进行多余渗透液去除，去除多余的渗透液时预清洗用清洗刷13不升起，喷洒后的清洗液通过排水接管17从清洗液防溅筒10内排出，并通过控制子系统3进行回收。多余渗透液去除完成后，控制子系统3启动干燥空气喷嘴11对被检查焊缝使用压缩空气进行干燥吹扫。

(6)对被检查焊缝多余渗透液去除及渗透检查结果进行确认，控制子系统3控制操作平台8上的直线运动气缸C27，将图像采集子模块5送达至被检查焊缝的正下方。启动摄像头26和其周围环形布置的紫外光LED灯24，手动调节 紫外光LED灯24的光照强度已获得良好的紫外图像。

(7)存储与测量子系统4中的录像机记录自动渗透检查全过程及检查结果；存储与测量子系统4中的监视器显示自动渗透检查全过程及检查结果的视频；存储与测量子系统4中的视频处理工作站进行图像分析和显示二维尺寸的测量，同时建立检查结果的数据库。