专利名称：用于厚壁管材超声波自动检测系统的多通道探头架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于厚壁管材超声波自动检测系统的多通道探头架，属于检测设备领域。
背景技术：
变壁厚、变台阶管材，采用接触法超声波探伤检测，如中国专利(公开号CN201653987U) 一种门式行车探伤机，其特征在于，包括轨道、门式行车架、行车轮、驱动齿轮、行车减速机、托辊、焊缝探头架、母材探头架、超声波母材探伤仪、超声波焊缝探伤仪、探伤机控制系统，轨道平行设置在基础框架上，轨道间设有托辊，托辊与托辊传动装置相连接，轨道侧边设有齿条，轨道与门式行车架之间设置行车轮，门式行车架上设有行车减速机，行车减速机与驱动齿轮相连接，驱动齿轮与轨道侧边的齿条相啮合，门式行车架上还设有焊缝探头架、母材探头架、超声波母材探伤仪、超声波焊缝探伤仪。该产品由于检测探头设置不合理，无法进行横纵波扫描，缺陷位置不能确定，不能进行涡流检测，无法检测管材表面缺陷，检测速度慢，易受检测人员技术水平影响等因素。采用水浸聚焦法超声波检测，用水做耦合剂，耦和性好，调整好偏心距就可以对管材进行超声波检测，但还存在很多不足和缺点I、目前国内外几乎所有的管材超声波检测标准均规定壁厚与外径之比小于等于
O.2，这其中的原因主要是要保证在检测到内壁的前提下采用纯横波探伤。对于身管为变壁厚壁管，壁厚与外径之比大部分大于O. 2，为保证身管内壁缺陷的检测，一般选择较小的入射角，此入射角一般都小于第一临界角，这时超声波在界面上发生波型转换，会同时产生横波和纵波，在实际探伤中发现缺陷回波时，很难分辨缺陷是横波还是纵波发现的，因此无法对所发现的缺陷进行定位、定量。这是因为对缺陷定位首先要根据缺陷回波在荧光屏扫描时基线上的位置确定缺陷的实际声程，在采用试块比较法或计算法来确定，如果不能分辨横、纵波就无法对缺陷准确定位、定量。2、采用接触法超声波对变壁厚、变台阶管材进行检测时与水浸法存在同样的问题，另外接触法检测在定位、定量方面还存在误差，因此很难准确定位、定量。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种能够自动检测大口径变壁厚、变台阶管材的用于多通道探头架。技术解决方案本实用新型包括轨道，轨道上设有齿条，轨道与自动检测车之间设有行车轮，自动检测车下部固定安装有电机，电机与减速机连接，减速机轴部安装有齿轮，齿轮与齿条啮合，自动检测车上安装有检测主机、移动架，移动架能够在自动检测车下方垂直移动，移动架上安装有多通道探头架。所述移动架包括丝杠、导向柱、蜗轮、蜗杆、电机，电机、蜗轮、蜗杆安装在自动检测车上，自动检测车上设有导向通孔，导向柱一端与多通道探头架固定连接，另一端置于导向通孔内，丝杠一端与探头架固定连接，另一端与蜗轮、蜗杆连接。所述多通道探头架包括整体移动导轨、整体移动丝杠，整体移动导轨、整体移动丝杠平行设置于移动架上，整体移动导轨、整体移动丝杠上固定安装底板，底板上安装有臂跨导轨、臂跨丝杠、支臂导轨、支臂丝杠，整体移动丝杠两头分别装有整体移动电机和整体移动编码器；底板左右两部对称设有左支臂、右支臂，左支臂和右支臂通过带有左旋和右旋的臂跨丝杠连接，且左支臂、右支臂固定在与臂跨丝杠平行的臂跨导轨上，臂跨丝杠两头分别装有臂跨电机和臂跨编码器，横波探头架位于底板与固定连接，且位于底板下部。所述左支臂和右支臂结构相同，包括探头架安装板、探头安装臂、支臂电机、涡流探头臂、支臂编码器，探头架安装板固定安装在支臂丝杠的螺母和支臂导轨滑块上，探头安装臂螺丝固定在探头架安装板上，支臂电机、支臂编码器安装在支臂丝杠两端。 所述探头安装臂由涡流探头臂替代。所述横波探头架包括左探头移动架、右探头移动架，横波探头架丝杆，横波探头架电机，横波探头架编码器，其特征在于横波探头架丝杆为带左旋和右旋的横波探头架丝杆，横波探头架丝杆两端分别装有横波探头架电机和横波探头架编码器，左探头移动架和右探头移动架分别安装在横波探头架丝杆左旋和右旋的螺母上。所述安装臂包括固定板，固定板上倾斜设置有连接板，固定板上开有至少一个通孔，通孔上安装有探头。所述固定板与连接板之间的夹角为90-150°。所述涡流探头臂包括滑板、涡流固定板、涡流连接板，涡流连接板上倾斜设置有涡流固定板，涡流固定板上设有导轨，滑板固定在导轨的滑块上，滑板上开有至少一个通孔，通孔上安装有探头。所述涡流固定板与涡流连接板之间的夹角为90-150°。本实用新型优点I)左支臂、右支臂能够实现多个超声波探头分别对被检管材进行沿径向缺陷进行扫查并进行位置检测，横波探头架能够实现周向对缺陷进行扫查并进行位置检测，提高检测效率，解决缺陷定位定量难题。2)在纵波检测时，采用探头安装臂，实现管材外壁缺陷检测时，采用涡流探头臂。3)适合口径大于59mm的不同直径管材检测，探头架能够自动调整，使各个探头分别位于不同管材的横波和纵波检测位置。
图I为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型局部侧视图；图3为轨道部分放大图；图4为横波探头架示意图；图5为探头安装臂示意图；图6为润流探头臂不意图。
具体实施方式
本实用新型在包括轨道30，轨道30上设有齿条31，轨道30与自动检测车I之间设有行车轮，自动检测车I下部固定安装有电机34，电机34与减速机33连接，减速机33轴部安装有齿轮32，齿轮32与齿条31啮合，自动检测车I上安装有检测主机23、移动架29能够在自动检测车I下方垂直移动，移动架29上安装有多通道探头架28 ;移动架29包括丝杠26、导向柱24、蜗轮、蜗杆6、移动架电机7，移动架电机7、蜗轮、蜗杆6安装在自动检测车I上，自动检测车I上设有导向通孔25，导向柱24 —端与多通道探头架28固定连接，另一端置于导向通孔25内，丝杠26 —端与多通道探头架28固定连接，另一端与蜗轮、蜗杆6连接。多通道探头架28包括整体移动导轨5、整体移动丝杠27，整体移动导轨5、整体移动丝杠27平行设置于移动架29上，整体移动导轨5、整体移动丝杠27上固定安装底板10，底板10上安装有臂跨导轨13、臂跨丝杠3、支臂导轨12、支臂丝杠14，整体移动丝杠27两头分别装有整体移动电机4和整体移动编码器8 ;底板10左右两部对称设有左支臂16、右支臂21，左支臂16和右支臂21通过带有左旋和右旋的臂跨丝杠3连接，且左支臂16、右支臂21固定在与臂跨丝杠3平行的臂跨导轨12上，臂跨丝杠3两头分别装有臂跨电机11和臂跨编码器2，横波探头架22位于底板10与固定连接，且位于底板10下部。左支臂16和右支臂21结构相同，包括探头架安装板17、探头安装臂18、支臂电机9、涡流探头臂、支臂编码器15，其特征在于探头架安装板17固定安装在支臂丝杠14的螺母和支臂导轨12滑块上，探头安装臂18螺丝固定在探头架安装板17上，支臂电机9、支臂编码器15安装在支臂丝杠14两端。所述横波探头架22包括左探头移动架38、右探头移动架37，横波探头架丝杆36，横波探头架电机35，横波探头架编码器39，横波探头架丝杆36为带左旋和右旋的横波探头架丝杆，横波探头架丝杆36两端分别装有横波探头架电机35和横波探头架编码器39，左探头移动架38和右探头移动架37分别安装在横波探头架丝杆36上的左旋和右旋的螺母上。所述探头安装臂18包括固定板41，固定板上41倾斜设置有连接板40，固定板41上开有至少一个通孔，通孔上安装有探头，固定板41与连接板40之间的夹角90-150°。所述涡流探头臂包括涡流连接板42，涡流连接板42上倾斜设置有涡流固定板44，涡流固定板44上设有导轨43，滑板46固定在导轨43的滑块45上，滑板46上开有至少一个通孔，通孔上安装有探头，涡流固定板44与涡流连接板42之间的夹角为90-150°。工作过程如下当自动检测车位于被测管材头部时，横波探头架电机35控制左探头移动架38和右探头移动架37聚拢，整体移动电机4和整体移动编码器8控制整体移动丝杠27转动，整体移动丝杠27上的螺母带动底板10移动，使左探头移动架38或右探头移动架37上的探头位于管材中心线上，根据超声横波检测方法计算出偏心距，即左探头移动架38或右探头移动架37探头之间的距离，横波探头架电机35和横波探头架编码器39驱动横波探头架丝杆36转动，横波探头架丝杆36上的两个螺母分别带动左探头移动架38和右探头移动架37聚拢或分开，调节左移动架38和右移动架37之间的距离达到偏心距的要求；通过移动架电机7控制移动架29垂直移动，调节横波探头架22上探头与被测管材间的垂直距离，即达到水声程的要求；根据管径大小调整臂跨距及左右支臂的伸缩，驱动臂跨电机11和臂跨编码器2，控制臂跨丝杠3转动，臂跨丝杠3上的两个螺母分别带动左支臂16和右支臂21聚拢或分开，调节左支臂16和右支臂21上探头与管材的横向距离；驱动左支臂16和右支臂21支臂电机7、支臂编码器15，控制支臂丝杠14转动，支臂丝杠14上的螺母带动探头架安装板17支臂导轨12上移动，调节探头安装臂18上的探头与管材间的垂直距离，使纵波探头位于管件的径向方向，从而实现纵波与横波同时检测的目的，检测主机23内设有超声波卡，检测主机23与显示器连接，超声波卡与探头连接，超声波卡分析超声波信号，形成超声波波形，通过超声波波形的变化，判断是否存在缺陷。本实用新型探头安装臂18可以由涡流探头臂替代。
权利要求1.用于厚壁管材超声波自动检测系统的多通道探头架，包括轨道(30)，轨道(30)上设有齿条(31)，其特征在于，所述轨道(30)与自动检测车(1)之间设有行车轮，自动检测车(1)下部固定安装有电机(34)，电机(34)与减速机(33)连接，减速机(33)轴部安装有齿轮(32)，齿轮(32)与齿条(31)啮合，自动检测车(1)上安装有检测主机(23)、移动架(29)，移动架(29)能够在自动检测车(I)下方垂直移动，移动架(29)上安装有多通道探头架(28)。
2.根据权利要求1所述的用于厚壁管材超声波自动检测系统的多通道探头架，其特征在于，移动架(29)包括丝杠(26)、导向柱(24)、蜗轮、蜗杆(6)、移动架电机(7)，移动架电机(7)、蜗轮、蜗杆(6)安装在自动检测车⑴上，自动检测车(1)上设有导向通孔(25)，导向柱(24) —端与多通道探头架(28)固定连接，另一端置于导向通孔(25)内，丝杠(26) —端与多通道探头架(28)固定连接，另一端与蜗轮、蜗杆(6)连接。
3.根据权利要求1所述的用于厚壁管材超声波自动检测系统的多通道探头架，其特征在于，多通道探头架(28)包括整体移动导轨(5)、整体移动丝杠(27)，整体移动导轨(5)、整体移动丝杠(27)平行设置于移动架(29)上，整体移动导轨(5)、整体移动丝杠(27)上固定安装底板(10)，底板(10)上安装有臂跨导轨(13)、臂跨丝杠(3)、支臂导轨(12)、支臂丝杠(14)，整体移动丝杠(27)两头分别装有整体移动电机(4)和整体移动编码器(8);底板(10)左右两部对称设有左支臂(16)、右支臂(21)，左支臂(16)和右支臂(21)通过带有左旋和右旋的臂跨丝杠(3)连接，且左支臂(16)、右支臂(21)固定在与臂跨丝杠(3)平行的臂跨导轨(12)上，臂跨丝杠(3)两头分别装有臂跨电机(11)和臂跨编码器(2)，横波探头架(22)位于底板(10)与固定连接，且位于底板(10)下部。
4.根据权利要求3所述的用于厚壁管材超声波自动检测系统的多通道探头架，其特征在于，左支臂(16)和右支臂(21)结构相同，包括探头架安装板(17)、探头安装臂(18)、支臂电机(9)、涡流探头臂、支臂编码器(15)，其特征在于探头架安装板(17)固定安装在支臂丝杠(14)的螺母和支臂导轨(12)滑块上，探头安装臂(18)螺丝固定在探头架安装板(17)上，支臂电机(9)、支臂编码器(15)安装在支臂丝杠(14)两端。
5.根据权利要求4所述的用于厚壁管材超声波自动检测系统的多通道探头架，其特征在于，探头安装臂(18)由涡流探头臂替代。
6.根据权利要求3所述的用于厚壁管材超声波自动检测系统的多通道探头架，其特征在于，所述横波探头架(22)包括左探头移动架(38)、右探头移动架(37)，横波探头架丝杆(36)，横波探头架电机(35)，横波探头架编码器(39)，其特征在于横波探头架丝杆(36)为带左旋和右旋的横波探头架丝杆(36)，横波探头架丝杆(36)两端分别装有横波探头架电机(35)和横波探头架编码器(39)，左探头移动架(38)和右探头移动架(37)分别安装在横波探头架丝杆(36)左旋和右旋的螺母上。
7.根据权利要求4所述的用于厚壁管材超声波自动检测系统的多通道探头架，其特征在于，所述探头安装臂(18)包括固定板(41)，固定板上(41)倾斜设置有连接板(40)，固定板(41)上开有至少一个通孔，通孔上安装有探头。
8.根据权利要求7所述的用于厚壁管材超声波自动检测系统的多通道探头架，其特征在于，固定板(41)与连接板(40)之间的夹角为90-150°。
9.根据权利要求4所述的用于厚壁管材超声波自动检测系统的多通道探头架，其特征在于，所述涡流探头臂包括滑板(45)、涡流固定板(44)、涡流连接板(42)，涡流连接板(42)上倾斜设置有涡流固定板(44)，涡流固定板(44)上设有导轨(43)，滑板(46)固定在导轨(43)的滑块(45)上，滑板(46)上开有至少一个通孔，通孔上安装有探头。
10.根据权利要求9所述的用于厚壁管材超声波自动检测系统的多通道探头架，其特征在于，涡流固定板(44)与涡流连接板(42)之间的夹角为90-150°。
专利摘要本实用新型涉及一种用于厚壁管材超声波自动检测系统的多通道探头架，属于检测设备领域。本实用新型轨道与自动检测车之间设有行车轮，自动检测车下部安装有电机，电机头部安装齿轮，齿轮与齿条啮合，自动检测车上安装有检测主机、移动架能够在自动检测车下方垂直移动，移动架上安装有探头架。本实用新左、右支臂实现了多个超声波探头分别对被检管材进行沿径向缺陷进行扫查并进行位置检测，横波探头架实现了周向对缺陷进行扫查并进行位置检测，提高检测效率。在纵波检测时，采用探头安装臂，实现管材外壁缺陷检测时，采用涡流探头臂。适合口径大于59mm的不同直径管材检测，探头架能够自动调整，使各个探头分别位于不同管材的横波和纵波检测位置。
文档编号G01N29/26GK202814933SQ20122019681
公开日2013年3月20日 申请日期2012年4月24日 优先权日2012年4月24日
发明者王海岭, 宗亚娟, 乔月俊, 李宏, 李云玲, 祁松虎 申请人:内蒙古北方重工业集团有限公司