专利名称：电容式探头旋转超声波探伤机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金属管材的无损检测设备技术领域，具体地说，是一种电容式探头旋转超声波金属管材探伤机。
其中前一类设备，按探头耦合方式又可分为喷水式和水箱轴式。因为探头旋转而超声波仪器固定不动，探头与仪器之间的电信号连接一般采用电刷方式，国内现有的探头旋转式超声波探伤机，都使用电刷将探头与仪器连接起来，通过电刷将旋转探头的电信号传递到超声波仪器上，同时多采用喷水式，这种信号连接方式是有触点连接，由于电刷和滑环表面磨损后接触不良，往往会产生许多干扰信号，即电噪声，同时喷水方式有声噪声，使得探伤信号的信噪比下降，从而造成误报或漏报。电刷探头旋转速度较低，最高只有750转/分，使检测速度较低。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案一种用于金属管材无损检测的电容式探头旋转超声波探伤机，有一个机架，在机架内装有电机，在机架上装有机座，在机座上设置有水箱轴在水箱轴的圆周上设置有探纵伤的探头架和探横伤的探头架，在探头架上设有探头，其特征在于在水箱轴上设置有至少两个耦合式电容器。
所述的耦合式电容器是由电容器内环和电容器外环构成，该电容器的内环固定在水箱轴上，该电容器的外环对应内环固定在机座上。
在水箱轴的端部设置有甩水盘。
本探伤机装有两个或多个圆环状的电容器，电容器的内环和水箱轴装在一起同时旋转，同时该内环与水箱轴的其他部分是绝缘的，超声波探头的引线连接到电容器的内环上，每一个探头与一个电容器的内环相连。电容器的外环固定在机座上并与设备的其他部分绝缘，用导线连接到超声波探伤仪器上。探伤时，仪器发射的信号和探头接收的信号都通过电容器非接触耦合传递。
本实用新型的优点是采用无触点连接，即电容耦合和水箱轴旋转方式。由于仪器与探头之间的电信号是高频信号，因此只要有一定的电容量，就能把探头上接收到的信号完全传递给仪器，信号量损失很小，电噪声小，同时水箱轴旋转没有水花波，这样就能大大提高探伤的信噪比，保证探伤的灵敏度，防止误报或漏报。而且，由于是无触点连接，探头旋转速度高，可以达到2000-3000转/分，使检测速度大大提高。
所述的耦合式电容器是由电容器内环5和电容器外环4构成，该电容器的内环5固定在水箱轴1上，该电容器的外环4对应内环固定在机座11上。
在水箱轴1的端部设置有甩水盘6。
本实用新型具有以下主要结构在探伤机座11的中间有一个高速旋转的水箱轴1，在其外壁上装有多个探头架，包括探纵伤和探横伤的探头架2、10，探头架2、10随着水箱轴1一起旋转。探头架2上装有超声波探头3，探头3可以绕着探头架的中心旋转，以便调整探头的入射角；探头在探头架上的进出位置水距也可以调整，以便适应不同口径的管材。
在机座11上还装有进出水系统，保证水箱轴1旋转时，其内部始终充满水，以满足超声波探伤的要求。
本探伤机装有两个或多个圆环状的电容器，电容器的内环5和水箱轴1装在一起同时旋转，同时该内环5与水箱轴1的其他部分是绝缘的，超声波探头的引线连接到电容器的内环5上，每一个探头与一个电容器的内环5相连。电容器的外环4固定在机座11上并与设备的其他部分绝缘，用导线连接到超声波探伤仪器上。探伤时，仪器发射的信号和探头接收的信号都通过电容器耦合传递。
电容器采用无接触的甩水盘6加迷宫式密封防水结构，能够防止水箱轴1中溢出的水漏到电容器上，防止电容器内、外环之间，内、外环与设备的其他部分短路。给上述探伤机配上外罩、机架12、电动机14，主动皮带轮和皮带13、电气控制系统，再配套适当的管材上、下料机构、直线输送、定心导向机构，就可以组成一条管材探伤线。
图1是本实用新型的一个设计实例。其中1是水箱轴，2是探纵伤的探头架，3是探头，4是电容器的外环，5是电容器的内环，6是水箱轴上的甩水盘，7是被探管材的导向套，8是泄漏出水的管接头，9是向水箱轴充水的管接头，10是探横伤的探头架，11是机座，12是机架，13是三角皮带，14是电动机。探伤机的外罩和电气控制系统末在图中。
按照上述方案，做了一套试验装置。其中安装了两个探头，可探管径10-30mm，水箱轴转速2500rpm，探伤线速度达30米/分，探伤信噪比达到8db以上，可探伤尺寸为深0.05mm人工伤，达到了我国GBT5777-1996标准和美国ASTM标准的探伤要求。
权利要求1.一种用于金属管材无损检测的电容式探头旋转超声波探伤机，有一个机架(12)，在机架内装有电机(14)，在机架上装有机座(11)，在机座上设置有水箱轴(1)在水箱轴的圆周上设置有探纵伤的探头架(2)和探横伤的探头架(10)，在探头架(2)上设有探头(3)，其特征在于在水箱轴(1)上设置有至少两个耦合式电容器。
2.根据权利要求1所述的电容式探头旋转超声波探伤机，其特征在于所述的耦合式电容器是由电容器内环(5)和电容器外环(4)构成，该电容器的内环(5)固定在水箱轴(1)上，该电容器的外环(4)对应内环固定在机座(11)上。
3.根据权利要求1所述的电容式探头旋转超声波探伤机，其特征在于在水箱轴(1)的端部设置有甩水盘(6)。
专利摘要一种电容式探头旋转超声波探伤机，有一个机架，在机架上装有机座，在机座上设置有水箱轴，在水箱轴的圆周上设置有探头架，在探头架上设有探头，其特点是在水箱轴上设置有至少两个耦合式电容器。所述的耦合式电容器是由电容器内环和电容器外环构成，该电容器的内环固定在水箱轴上，该电容器的外环对应内环固定在机座上。在水箱轴的端部设置有甩水盘。本实用新型的优点是采用无触点连接，即电容耦合和水箱轴旋转方式，信号量损失很小，同时由于水箱旋转克服了喷水水花皮干扰，电噪声小，大大提高了探伤的信噪比，保证探伤的灵敏度，防止误报或漏报。而且，由于是无触点连接，探头水箱旋转速度高，可以达到2000－3000转/分，使检测速度成倍提高。
文档编号G01N29/24GK2574053SQ0228224
公开日2003年9月17日 申请日期2002年10月16日 优先权日2002年10月16日
发明者杨栋良, 吴洋林, 邹正烈 申请人:北京有色金属研究总院