用于管道检测的超声导波探头固定装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于管道检测的超声导波探头固定装置，包括多个探头单元、开口柔性环带和快速拉紧锁扣，多个探头单元一端分别固定在开口柔性环带内侧上，另一端抵靠在被检测的管道外周面上，开口柔性环带两端通过快速拉紧锁扣连接成环形；探头单元包括数个激励探头、一个接收探头和探头安装座，开口柔性环带包括内衬层、气囊和外包层，内衬层位于气囊下侧和探头安装座之间，外包层包覆气囊上侧。本实用新型在探头安装座的下侧凹槽纵向设置了成排弹性销横孔，可以调节激励探头之间的距离，改善检测效果。充气的气囊对激励探头探头、接收探头与被测管道的机械耦合提供了可靠的保证。探头单元采用模块化结构，便于系列化推广与应用。
【专利说明】用于管道检测的超声导波探头固定装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种管道的无损检测装置，特别涉及一种采用超声导波检测大直径管道缺陷的探头装置，属于无损检测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]管道输送是流体输送的重要方式，尤其是在石油、化工、天然气、城市供水等方面发挥着不可替代的作用，然而，由于长期使用造成的磨损、腐蚀或意外伤害等造成的管道损伤是导致管道泄漏主要原因，给国家和人民的财产及安全带来极大的危害，为了减少直至避免此类危害的发生，管道的安全检测尤为重要。
[0003]目前，管道无损检测的常规方法主要有:超声、射线、磁粉、涡流和渗透技术，但这些检测技术都必须逐点检测，检测速度慢，效率低，不适用长距离的工业管道检测。而超声导波技术很大程度上克服了前述缺点，具有沿传播路径衰减小，传播距离远的特点，并且接收到的信号携带从激励点到接收点的管道整体的信息，能够在线检测长距离、充液和带有包覆层的管道，在长距离工业管道的在线检测方面优势明显。
[0004]管道超声导波探头固定装置是管道超声检测设备的重要组成部分，用于超声检测的管道探头固定装置大致分为探头柔性固定装置和刚性固定装置两种结构形式不同的装置，这两种装置都是通过借助外力的方式来保证探头与管壁的良好接触，从而保证超声导波探头与被测管道的机械耦合性能。中国专利CN2624208 “管道超声导波检测专用探头及其固定装置”是一种刚性固定装置，在圆周方向上均匀布置了多个探头，采用螺钉挤压探头的结构以保证探头与管道外壁的耦合效果，但这种固定装置比较笨重，一般只适用于管道外径小于6英寸的小直径管道，且制造复杂，工艺要求较高，可扩展性较差。对于外径大于6英寸的工业管道，通常采用柔性夹具固定探头，如中国专利CN202066839 U “管道导波检测系统柔性探头环”通过充气挤压的气囊结构使探头均匀受力，但该柔性探头环的多个探头模块座分别固定在钢圈上，柔性探头环较重，使用不方便，成本较高，安装拆卸时，信号线连接器接口多次插拔后容易松动，导致信号传递不可靠，影响柔性探头环的正常使用。
实用新型内容
[0005]本实用新型提出一种结构紧凑、轻便、机械耦合效果好、探头的纵向位置可以调节的管道超声导波探头固定装置。
[0006]本实用新型通过以下技术方案予以实现:
[0007]—种用于管道检测的超声导波探头固定装置，包括多个探头单元、开口柔性环带和快速拉紧锁扣，成环形排列的多个探头单元一端分别固定在开口柔性环带内侧上，多个探头单元另一端分别抵靠在被检测的管道外周面上，所述开口柔性环带两端通过快速拉紧锁扣连接成环形；所述探头单元包括数个激励探头、一个接收探头和探头安装座，激励探头和接收探头均呈长条形，长条形上部的探头台阶纵向两端向外延伸；所述探头安装座为底部开口的条形盒，数个激励探头和一个接收探头并排分别嵌在探头安装座空腔内，探头台阶两侧与探头安装座空腔的下侧凹槽两侧间隙配合，其中，数个激励探头并排位于探头安装座空腔的纵向一端内，一个接收探头位于探头安装座空腔的纵向另一端内，数个激励探头上侧和一个接收探头上侧分别与分雷莫接头输入端相连，数个激励探头和一个接收探头分别通过位于各自探头台阶纵向两端下侧且横穿过探头安装座的弹性销支撑定位在探头安装座内；所述开口柔性环带包括内衬层、气囊和外包层，所述内衬层位于气囊下侧和探头安装座上侧之间，外包层包覆气囊上侧，内衬层两侧边分别向内弯折成内衬层环边；成排排列的多个专用连接螺钉下端分别依次穿过内衬层环边和外包层边缘，与探头安装座固定连接，多个专用连接螺钉上端分别通过锁紧垫圈锁紧在外包层上；两个总雷莫接头并排固定在安装座上，所述安装座固定在探头安装座上；从分雷莫接头输出端引出的分信号线通过端子接头分别与设置在内衬层环边内的总信号线连接，所述总信号线端头分别与两个总雷莫接头输入端连接，两个总雷莫接头的输出端分别通向检测仪。
[0008]本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
[0009]前述的用于管道检测的超声导波探头固定装置，其中所述探头安装座的下侧凹槽纵向设有成排的弹性销横孔；所述探头安装座采用尼龙材质制成。
[0010]前述的用于管道检测的超声导波探头固定装置，其中所述内衬层和外包层均采用经过硅胶浸溃或刮胶处理的玻璃纤维材质的防火布制成。
[0011]前述的用于管道检测的超声导波探头固定装置，其中所述气囊由橡胶材料制成，气囊中间部分为可充气区域，两端部分为非充气区域。
[0012]前述的用于管道检测的超声导波探头固定装置，其中所述弹性销一端为环形空心体，所述环形空心体上开有数条轴向槽，所述环形空心体外端周向边缘外凸。
[0013]由于探头安装座采用非金属材质制成，使得本实用新型的开口柔性环带整体质量较轻，携带、使用方便。探头安装座的下侧凹槽纵向设置的成排弹性销横孔，可以用于调节激励探头之间的距离，改善检测效果。本实用新型采用探头台阶两侧与探头安装座空腔的下侧凹槽两侧间隙配合的结构以及探头台阶纵向两端分别通过弹性销支撑定位在探头安装座内的结构，使得激励探头和接收探头连接固定可靠。边缘外凸环形空心体的弹性销插入探头安装座的弹性销横孔内，可使两者的连接稳定可靠。充气的气囊对激励探头探头、接收探头与被测管道的机械耦合提供了可靠的保证。探头单元采用模块化结构，便于更换探头也便于系列化推广与应用。增加或减少固定在柔性环带上探头单元的数量，以适用于检测不同管径的管道检测。
[0014]本实用新型的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构示意图；
[0016]图2是图1的A-A剖视旋转放大图；
[0017]图3是图1的B-B剖视旋转放大图；
[0018]图4是图2的C-C放大剖视图；
[0019]图5是探头安装座的纵向剖视图；
[0020]图6是气囊的主视图；[0021]图7是内衬层的主视图；
[0022]图8是外包层的主视图；
[0023]图9是弹性销的放大视图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0025]如图1?图6所示，本实施例用于外径为Φ 168mm的管道4超声导波检测，包括20个成环形排列的探头单元1、开口柔性环带2和快速拉紧锁扣3，成环形排列的标记“I”?“20”的20个探头单元I 一端分别固定在开口柔性环带2内侧上，20个探头单元I另一端分别抵靠在被检测管道4外周面上。探头单元I包括2个激励探头11、I个接收探头12和探头安装座13，激励探头11和接收探头12均呈长条形，长条形上部的探头台阶111向纵向两端延伸。探头安装座13为底部封闭的条形盒，2个激励探头11和I个接收探头12并排分别嵌在探头安装座空腔131内，探头台阶111两侧与探头安装座空腔131的下侧凹槽132两侧间隙配合，其中，2个激励探头11并排位于探头安装座空腔131的纵向左端内，I个接收探头12位于探头安装座空腔131的纵向右端内，2个激励探头11上侧和I个接收探头12上侧分别通过插接连接的方式与分雷莫接头5输入端相连，2个激励探头11和一个接收探头12分别通过位于各自探头台阶111纵向两端下侧且横穿过探头安装座13的弹性销6支撑定位在探头安装座13内。尼龙材质制成的探头安装座13固定在柔性环带2上，总体质量较轻，便于携带、使用方便。探头安装座13下侧凹槽132纵向设有成排的弹性销横孔133，在探头安装座13内，2个激励探头11上侧和I个接收探头12分别通过位于各自探头台阶111纵向两端下侧且横穿过探头安装座13的弹性销横孔133的弹性销6支撑定位在探头安装座13内。
[0026]如图2、图3和图5所示，在探头安装座13的下侧凹槽132纵向成排设置的多个弹性销横孔133，可用来调整“B”标记的激励探头11在探头安装座13内的纵向位置。调整时，先把弹性销6拔出，然后将“B”标记的激励探头11移动到的新的位置处后，再将弹性销5重新插进新的弹性销横孔133内支撑住“B”标记的激励探头11，可以改善超声导波的检测效果。
[0027]如图9所示，弹性销5 —端为环形空心体，所述环形空心体上开有数条轴向槽61，环形空心体外端周向边缘外凸62，当弹性销6插入弹性销横孔133时，数条轴向槽61端头的弹性变形提供了弹性销6与弹性销横孔133之间更大的静摩擦力，使弹性销6与探头安装座13的连接更可靠。
[0028]如图1?图8所示，开口柔性环带2两端通过快速拉紧锁扣3连接成环形，开口柔性环带2包括内衬层21、气囊22和外包层23，内衬层21和外包层23均采用经过硅胶浸溃或刮胶处理的玻璃纤维材质的防火布制成，既轻又牢固。内衬层21位于气囊22下侧和探头安装座13上侧之间，外包层23包覆气囊22上侧。气囊22由橡胶材料制成，可适应_10°C?80°C工作环境。气囊22为环形开口结构，中间为可充气区域221，两端各留有一段特殊处理的非充气区域222 ;在可充气区域221内置有气嘴223。内衬层21和外包层23的两侧边缘分别设置了用于螺钉穿过的多个通孔211，所述通孔211边缘用空心铆钉铆死，便于螺钉穿过。内衬层21两侧边分别向内弯折成内衬层环边212，并使上下通孔211重合，内衬层环边212可以保护穿过其内的信号线缆。外包层23上还设置了穿孔231，便于其下的气囊22上的气嘴223穿过外包层23。成排排列的多个专用连接螺钉7下端分别依次穿过内衬层环边212和外包层23边缘，与探头安装座13固定连接，多个专用连接螺钉7上端分别通过锁紧垫圈71锁紧在外包层23上。气囊22充气至气压达0.15MPa，使得激励探头11和接收探头12紧密贴被检测管道4合保证其机械耦合性能。
[0029]如图1?图3所示，2个激励探头11上侧和I个接收探头12上侧分别与分雷莫接头5输入端相连。两个总雷莫接头8并排固定在安装座9上，所述安装座9通过紧固螺钉10固定在探头安装座13上。与2个激励探头11连接的分雷莫接头5输出端引出的两路分信号线8通过左侧的四芯端子接头20与设置在内衬层环边212内的总信号线100连接，与I个接收探头12连接的分雷莫接头5输出端引出的一路分信号线8通过右侧的两芯端子接头30与设置在内衬层环边212内的总信号线100连接，总信号线100两个端头分别与两个总雷莫接头8输入端连接，两个总雷莫接头8的输出端分别通过输出信号线101通向检测仪。
[0030]除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种用于管道检测的超声导波探头固定装置，其特征在于:包括多个探头单元、开口柔性环带和快速拉紧锁扣，成环形排列的多个探头单元一端分别固定在开口柔性环带内侧上，多个探头单元另一端分别抵靠在被检测的管道外周面上，所述开口柔性环带两端通过快速拉紧锁扣连接成环形；所述探头单元包括数个激励探头、一个接收探头和探头安装座，激励探头和接收探头均呈长条形，长条形上部的探头台阶纵向两端向外延伸；所述探头安装座为底部开口的条形盒，数个激励探头和一个接收探头并排分别嵌在探头安装座空腔内，探头台阶两侧与探头安装座空腔的下侧凹槽两侧间隙配合，其中，数个激励探头并排位于探头安装座空腔的纵向一端内，一个接收探头位于探头安装座空腔的纵向另一端内，数个激励探头上侧和一个接收探头上侧分别与分雷莫接头输入端相连，数个激励探头和一个接收探头分别通过位于各自探头台阶纵向两端下侧且横穿过探头安装座的弹性销支撑定位在探头安装座内；所述开口柔性环带包括内衬层、气囊和外包层，所述内衬层位于气囊下侧和探头安装座上侧之间，外包层包覆气囊上侧，内衬层两侧边分别向内弯折成内衬层环边；成排排列的多个专用连接螺钉下端分别依次穿过内衬层环边和外包层边缘，与探头安装座固定连接，多个专用连接螺钉上端通过锁紧垫圈锁紧在外包层上；两个总雷莫接头并排固定在安装座上，所述安装座固定在探头安装座上；从分雷莫接头输出端引出的分信号线通过端子接头分别与设置在内衬层环边内的总信号线连接，所述总信号线端头分别与两个总雷莫接头输入端连接，两个总雷莫接头的输出端分别通过输出信号线通过输出信号线通向检测仪。
2.如权利要求1所述的用于管道检测的超声导波探头固定装置，其特征在于:探头安装座的下侧凹槽纵向设有成排的弹性销横孔。
3.如权利要求1所述的用于管道检测的超声导波探头固定装置，其特征在于:所述探头安装座采用尼龙材质制成。
4.如权利要求1所述的用于管道检测的超声导波探头固定装置，其特征在于:所述内衬层和外包层均采用经过硅胶浸溃或刮胶处理的玻璃纤维材质的防火布制成。
5.如权利要求1所述的用于管道检测的超声导波探头固定装置，其特征在于:所述气囊由橡胶材料制成，气囊中间部分为可充气区域，两端部分为非充气区域。
6.如权利要求1所述的用于管道检测的超声导波探头固定装置，其特征在于:所述弹性销一端为环形空心体，所述环形空心体上开有数条轴向槽，所述环形空心体外端周向边缘外凸。
【文档编号】F17D5/06GK203771040SQ201420102230
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】严有琪, 郭华杰, 姜银方, 高海宁, 严琴, 张伟, 陈岚崴 申请人:镇江天颐装备科技有限公司