油浸式变压器油箱壳体角焊缝扫查架的制作方法

本实用新型属于超声导波无损检测装置领域，具体地说是一种利用超声相控阵检测电力系统油浸式变压器油箱壳体角焊缝的专用扫查架。

背景技术：

电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一，变电所普遍使用的油浸式变压器在实际运行过程中渗漏油的现象较普遍。变压器油作为油浸变压器的绝缘、冷却介质，与其他绝缘件，如层压木、纸板、皱纹纸等构成变压器的绝缘系统，是变压器安全稳定的重要环节之一。油浸式变压器渗漏油问题是常见的问题，会产生油位降低、绝缘性能下降、影响油品、影响散热、不美观等问题。导致油箱渗漏油的原因有很多，其中焊缝中的砂眼、气孔甚至裂纹是重要原因之一，特别在配电油浸变压器中尤为严重。对已经投入使用的变压器进行现场焊缝补焊存在一定困难，不仅会由于变压器油汽化，降低熔滴温度，熄灭电弧，焊接过程中产生的气体还有可能污染变压器油。因此，研究油浸式变压器油箱壳体焊缝的超声波探伤对减少变压器渗漏油现象，保证设备安全稳定运行具有现实意义，并具有较高的推广应用价值。

目前国内尚无针对变压器油箱焊缝的标准，参照NB/T 47003.1-2009《钢制焊接常压容器》，“除另有规定，容器对接焊接接头需进行局部射线或超声检测，检测长度不得少于各类焊接接头长度的10%，局部无损检测应优先选择T形接头部位。焊接接头的无损检测应按照JB/T 4730.2、JB/T 4730.3（现由NB/T 47013.2、NB/T 47013.2代替）的规定进行，要求如下：a）焊接接头的摄像检测技术等级为AB级；质量等级Ⅲ级合格；b）焊接接头的超声检测技术等级为B级；质量等级Ⅱ级合格。”

行业内变压器生产厂家主要通过气密性试验对油箱渗漏进行检测，虽然能够发现一些较大的贯穿性焊缝缺陷，但是对于一些较小的缺陷及未贯穿的缺陷无法检出。在环境温度及变压器油温的作用下，变压器油发生热胀冷缩，焊缝的遗留缺陷在油压的交变应力作用下产生扩展甚至产生裂纹，最后发展成贯穿性缺陷，导致渗漏油。因此厂家的气密性检测无法完全杜绝变压器油箱的渗漏油事故。

在现场对变压器油箱渗漏油的检测方法主要有以下几种方法：一是目视外观检测，目视巡查是目前发现变压器漏油的最主要方法，由于渗漏出的油在风沙、灰尘的作用下，地面及油箱外壳上的油迹往往呈现黑色，通过观察油迹来发现变压器漏电。二是依靠粉笔等反差检测，在已经发现变压器渗漏油现象，由于渗漏点较小，无法准确定位漏点的情况下，往往使用粉笔进行查找。具体方法为首先采取清除油箱表面的油污，再利用钢锯条等除去表面油漆后，使用丙酮擦洗，然后均匀涂抹白色粉笔，经过一段时间后，观察粉笔灰的颜色变化确定漏点。三是图像识别检测，湖南电力勘探设计院的董保国从图像处理的角度出发，提出一种基于颜色特征的变压器渗漏油检测方法，通过图像查分发检测出异常区域，对异常区域去噪分割，并对2幅图像的异常区域颜色特征进行比较，排查变压器渗漏油缺陷。

目前使用的几种检测方法都存在明显的不足：

1、目视检测法与粉笔反差法只适用于已经发生渗漏油事故的检测，无法发现尚未发生渗漏的贯穿性缺陷，且无法对内部缺陷进行检测及从事故源头减少渗漏油的发生。

2、图像识别检测法归根到底也属于目视检测法，不仅有目视检测法的缺陷，而且只适用于无人值守的电站，通过安装视频监控来实现，检测精度无法保证。

综上所述，目前国内尚无针对变压器油箱焊缝的检测方法及设备。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种能够发现尚未发生渗漏的贯穿性内部缺陷的油浸式变压器油箱角焊缝专用扫查架，其主要用于变压器油箱角焊缝的超声波检测，能够在探伤过程中，保持探头的良好耦合以及与角焊缝之间的距离保持不变，以快速实现油浸式变压器角焊缝的超声波检测。

为此，本实用新型采用的技术方案为：油浸式变压器油箱壳体角焊缝超声波探伤专用扫查架，包括铝合金型材，所述的铝合金型材的一端装有磁轮，另一端安装一锁紧块；所述的锁紧块连接一编码器，该编码器的前端部通过摆动耳环连接探头夹持器，所述的探头夹持器上安装探头楔块。

本实用新型在使用时使用数据线通过编码器与超声相控阵探伤仪相连，将超声相控阵探头放在探头夹持器内；摆动耳环使探头与被检工件有效接触，通过调节铝合金型材的长度实现在油浸式变压器壳体角焊缝超声波检测的过程中，使探头与焊缝之间的距离在探伤过程中保持不变，从而得到能够快速定位回波信号位置的S/B/C扫描视图。

进一步地，所述的磁轮由轴承与一垂直耳环相连，所述的垂直耳环再通过内六角圆柱头螺钉与铝合金型材连接。

进一步地，所述的铝合金型材上开有滑槽，锁紧块能在铝合金型材上前后滑动，通过锁紧螺丝与铝合金型材紧固。

进一步地，所述的编码器上带有用于输出编码信号的雷莫六芯插座，通过内六角紧定螺钉与锁紧块相连。

进一步地，所述的摆动耳环内装有扭簧与轮轴，用于连接编码器与探头夹持器。通过扭簧来调节摆动耳环的摆动角度。

进一步地，所述的探头夹持器通过圆螺母紧固其一侧可活动的支臂，可以根据不同的探头调节探头夹持器的宽度。

进一步地，所述探头楔块的两侧有圆孔，分别与探头夹持器两个支臂上的圆柱形凸起相配合。

本实用新型具有的有益效果为：本实用新型能够发现尚未发生渗漏的贯穿性内部缺陷；使用该扫查架时，可以根据不同的探头调节探头夹持器的宽度；带扭簧的摆动耳环能够保证探头与被检工件有效接触；通过调节铝合金型材的长度，调整探头与角焊缝之间的距离，且在超声波检测过程中保持不变，可以快速实现油浸式变压器角焊缝的超声波检测。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的正视图。

图3是图2的左侧视图。

图4是图2的俯视图。

图中：1-磁轮，2-铝合金型材，3-锁紧块，4-编码器，5-雷莫六芯插座，6-摆动耳环，7-探头夹持器，8-探头楔块。

具体实施方式

下面通过说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详述，以下实施例只是描述性的不是限定性的，不能以此来限定本实用新型的保护范围。

如图1-4所示的油浸式变压器油箱壳体角焊缝超声波探伤专用扫查架，铝合金型材2的一端装有磁轮1，另一端安装锁紧块3。所述的锁紧块3连接编码器4，该编码器4的前端部通过摆动耳环6连接探头夹持器7，所述的探头夹持器7上安装探头楔块8。

所述的磁轮1由轴承与垂直耳环相连，垂直耳环再通过内六角圆柱头螺钉与铝合金型材2连接。铝合金型材2上开有滑槽，锁紧块3能在铝合金型材2上前后滑动，通过锁紧螺丝与铝合金型材2紧固。

所述的编码器4上带有用于输出编码信号的雷莫六芯插座5，通过内六角紧定螺钉与锁紧块3相连。摆动耳环6内装有扭簧与轮轴，用于连接编码器4与探头夹持器7。

所述的探头夹持器7通过圆螺母紧固其一侧可活动的支臂。探头楔块8的两侧有圆孔，分别与探头夹持器7两个支臂上的圆柱形凸起相配合。

本实施例中主要器件的参数如下选择：

1、探头夹持器、探头楔块的选择

探头楔块是用于超声波探头波形转化与防止晶片磨损，不同型号的探头配备不同型号的楔块。本实施例中的楔块两侧有圆孔，与探头夹持器两个支臂上的圆柱形凸起配合，从而固定楔块。探头夹持器的作用是调节宽度以固定不同尺寸的探头。本实施例中的探头夹持器的一侧支臂是固定的；另一侧支臂是可活动的，由圆螺母固定。通过调节探头夹持器两支臂的间距（即宽度），与不同尺寸的探头匹配。

2、磁轮、铝合金型材和锁紧块的选择

油浸式变压器油箱壳体主体采用Q235或Q345，本实施例中扫查架上的磁轮通过磁力吸附在角焊缝的一侧母材上，探头与角焊缝之间的距离通过调节铝合金型材的长度来改变，锁紧块用锁紧螺丝固定。本实施例中，锁紧块与型材材质一样，采用铝合金。

3、编码器的选择

编码器是旋转类传感器，与超声波探伤仪相连接，将探头沿着超声波探伤扫查方向的位移转换成数字脉冲信号输入到超声波探伤仪中，从而实现B扫描、C扫描显示。本实施例中的编码器选用SCH16编码器，带莫雷六芯插座。