管子管板角焊缝相控阵超声检测自适应平衡探头仓的制作方法

本发明属于无损检测技术领域，特别涉及一种相控阵超声检测探头仓。

背景技术：

管子管板角焊缝是列管式换热器和反应器的主要焊接结构，该结构是设备薄弱环节，容易发生泄漏，因此需要进行无损检测。以往采用的检测方法是x射线检测，近年来，发明了用相控阵超声检测管子管板角焊缝的技术和设备。

管子管板角焊缝相控阵检测时，要把探头放进探头仓内，再把探头仓放进管内。探头仓内充满水作为耦合剂，并在电机驱动下作旋转运动。探头发出的超声波扫描整圈角焊缝并接收回波信号，通过电脑处理形成图像，即完成检测。探头仓的作用是夹持探头，积存耦合剂水，带动探头旋转，完成扫查和信号采集的重要部件。

受应用条件限制，管子管板角焊缝相控阵检测扫查系统都采用手持式，由于轴无法固定，旋转扫查角焊缝过程中轴容易偏斜，导致探头与管子内壁的接触不稳，时近时远。当探头与管壁接触不好时，会出现耦合不良，信号丢失或飘移，影响检测质量。所以要求探头与管子内壁应始终保持紧贴，良好接触，平稳运行，而目前采用的刚性探头仓无法解决这个问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种管子管板角焊缝相控阵超声检测自适应平衡探头仓，以解决现有技术中管子管板角焊缝相控阵检测系统采用的刚性探头仓存在的容易出现耦合不良导致信号丢失，容易发生探头与管子内壁贴合时紧时松情况而导致信号飘移的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种管子管板角焊缝相控阵超声检测自适应平衡探头仓，包括仓盖、仓体、辊架，其中：

所述仓盖设置在仓体上方，仓盖与仓体之间滑动式连接，仓盖能够相对于仓体在水平方向滑动，且仓盖能够带动仓体沿竖直方向转动；

所述仓体中开设有一个槽，该槽中设置有探头楔块和压电晶片，并通过压盖压紧；

所述辊架固定在压盖上背向仓体的一面，辊架与压盖之间设置有弹簧，辊架中安装有辊子。

进一步的，所述仓盖与仓体之间通过滑槽结构连接，仓盖包括一个顶面和两个对称的侧面，两个侧面内壁均设置有滑轨，仓体与两个侧面接触的面外壁设置有对应的滑槽。

进一步的，所述仓体中设置有注水口，注水口连接有水管接头。

进一步的，所述探头楔块的顶部引出线缆，线缆通过葛兰头紧固。

进一步的，所述辊架上竖直方向安装有转轴，辊子安装在转轴上，辊子能够随转轴相对于辊架转动。

有益效果：相比于现有技术，本发明的优点在于：

1、仓盖与仓体之间采用可相对滑动的结构，在扫查装置转动轴偏斜时仍能保证探头不脱离管壁。

2、仓体和辊架之间用弹簧连接，且探头和辊子两个支点相距180度，实现对称平衡，这样可保证扫查过程中探头与管子内壁应始终保持紧贴，实现良好接触。

附图说明

图1为本发明的管子管板角焊缝相控阵超声检测自适应平衡探头仓的分体结构示意图；

图2为本发明的管子管板角焊缝相控阵超声检测自适应平衡探头仓的结构示意图；

图3为本发明的管子管板角焊缝相控阵超声检测自适应平衡探头仓的另一个角度的结构示意图；

图中，1-仓盖，2-第一螺钉，3-仓体，4-葛兰头，5-水管接头，6-压电晶片，7-压盖，8-探头楔块，9-辊架，10-辊子，11-第三螺钉，12-第四螺钉，13-转轴，14-弹簧，15-第二螺钉，16-滑轨，17-滑槽，20-管子，30-管板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

首先对本发明所涉及的一些专业术语进行解释：

管子管板角焊缝相控阵超声检测：管子管板角焊缝是列管式换热器和反应器的主要焊接结构，该结构是设备薄弱环节，容易发生泄漏，因此需要进行无损检测，管子管板角焊缝相控阵超声检测是一项近年新发明的先进无损检测技术。

探头仓：管子管板角焊缝相控阵检测时，把探头放进探头仓内，探头仓放进管内，仓内充满水作为耦合剂，并在电机驱动下作旋转运动，探头发出的超声波扫描整圈角焊缝并接收回波信号，通过电脑处理形成图像，即完成检测。探头仓的作用是夹持探头，积存耦合剂水，带动探头旋转，完成扫查和信号采集。

自适应平衡探头仓：探头旋转扫查角焊缝过程中，探头与管子内壁应始终保持紧贴，良好接触，平稳运行。如果不紧贴，接触不好，运行不平稳，会出现耦合不良，信号丢失，定位不准等问题，所以需要采用一种自适应平衡结构，以保证探头与管子内壁保持紧贴和良好接触。

如图1所示为本发明的一种管子管板角焊缝相控阵超声检测自适应平衡探头仓，包括仓盖1、仓体3、辊架9，其中：

仓盖1设置在仓体3上方，仓盖1包括一个顶面和两个对称的侧面，顶面用于与电机驱动轴连接，两个侧面内壁均设置有滑轨16，仓体3与两个侧面接触的面外壁设置有对应的滑槽17，仓盖1与仓体3之间通过滑轨16与滑槽17构成的滑槽结构连接，仓盖1能够相对于仓体3在水平方向滑动，且仓盖1能够带动仓体3沿竖直方向转动；仓体3中设置有注水口，注水口连接有水管接头5，用于将水注入探头楔块与管壁接触面上。

仓体3中开设有一个槽，该槽中设置有探头楔块8和压电晶片6，并通过压盖7压紧；探头楔块8的顶部引出线缆，线缆通过葛兰头4紧固。

辊架9固定在压盖7上背向仓体3的一面，辊架9与压盖7之间设置有弹簧14，辊架9上竖直方向安装有转轴13，辊子10安装在转轴13上，辊子10能够随转轴13相对于辊架9转动。

仓盖1的两个侧面各开设有一个螺纹孔，两个螺纹孔中旋入第一螺钉2和第二螺钉15。

压盖7通过4个第三螺钉11与仓体3固定。辊架9通过2个第四螺钉12与压盖7固定。

在探头仓旋转过程中，探头与辊子分别在相隔180度支撑点上与管子内壁接触，在弹簧的弹力作用下探头被压紧在管子内壁上，这样就能保证检测扫查过程中探头与管子内壁应始终保持紧贴，实现良好接触，平稳运行，即使扫查装置轴偏斜也不会影响探头与管壁接触。从而解决了扫查过程中探头与管子内壁不紧贴，接触不好，运行不平稳，出现耦合不良，信号丢失或飘移，检测定位不准等问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。