管道探伤装置的制作方法

本实用新型涉及管道检测领域，特别涉及一种管道探伤装置。

背景技术：

在管道铺设过程中，可采用焊接的方式对管道进行连接，焊接过程中形成的用于连接管道的接缝称为焊缝。由于焊缝常常存在缺陷，因而需要对管道进行探伤，以便检测出焊缝缺陷，避免安全事故的发生。

相关技术提供一种管道探伤装置，该装置包括套装于同一直杆上的第一探头和第二探头。使用时，直杆带动第一探头和第二探头沿管道外壁滑动。滑动过程中，第一探头不断发射脉冲，若管道焊缝存在缺陷，则发射的脉冲会依次经过焊缝缺陷以及管道内壁的反射，使得第二探头接收到反射的脉冲。因此，当第二探头在某位置接收到脉冲时，即可认定该位置存在焊缝缺陷，从而实现管道探伤。

发明人发现相关技术至少存在以下问题：

由于第一探头和第二探头套装于同一直杆上，因而第一探头和第二探头仅能与轴向为直线的管道外壁贴合，也就是说，该管道探伤装置仅适用于轴线为直线的管道，导致该管道探伤装置的适用范围小。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种管道探伤装置，以解决相关技术适用范围小的问题。所述技术方案如下：

提供了一种管道探伤装置，所述装置包括：第一连接座、第二连接座、连接杆、第一探头和第二探头；

其中，所述第一连接座的第一端通过所述连接杆与所述第二连接座的第二端相连，所述连接杆的轴线与所述第一连接座的底面形成第一夹角，所述连接杆的轴线与所述第二连接座的底面形成第二夹角，所述第一夹角的角度和所述第二夹角的角度中的至少一个可变；

所述第一探头与所述第一连接座相连，所述第二探头与所述第二连接座相连。

可选地，所述连接杆与所述第一连接座的第一端铰接，所述连接杆与所述第二连接座的第二端铰接。所述装置还包括：限位部件和弹性部件。所述限位部件的第一端与所述第一连接座的第一端的顶部相连，所述限位部件的第二端通过所述弹性部件与所述第二连接座的顶部相连。

可选地，所述装置还包括：固定杆和固定部件；所述限位部件的第二端上有安装孔，所述固定杆穿过所述安装孔，且所述固定杆的第一端与所述第二连接座的顶部相连。所述固定部件沿轴向位于所述限位部件之上，且所述固定部件可沿所述固定杆轴向位移。

可选地，所述固定部件为螺母，所述固定杆的外壁上有与所述螺母的螺纹相啮合的螺纹。

可选地，所述装置还包括：第一探头套、第一滑轨、第二探头套和第二滑轨。所述第一探头位于所述第一探头套内，所述第一探头套与所述第一滑轨相连，所述第一探头套可沿所述第一滑轨滑动，所述第一滑轨与所述第一连接座相连。所述第二探头位于所述第二探头套内，所述第二探头套与所述第二滑轨相连，所述第二探头套可沿所述第二滑轨滑动，所述第二滑轨与所述第二连接座相连。

可选地，所述第一连接座上有平行的两个第一安装板，所述第一滑轨的一端有第一折板，所述第一折板固定连接于两个第一安装板之间，以使所述第一滑轨与所述第一连接座相连。所述第二连接座上有平行的两个第二安装板，所述第二滑轨的一端有第二折板，所述第二折板固定连接于两个第二安装板之间，以使所述第二滑轨与所述第二连接座相连。

可选地，所述装置还包括：第一连接螺钉和第二连接螺钉。所述第一安装板和所述第一折板上均有第一螺孔，所述第一螺孔与所述第一连接螺钉相匹配，所述第一安装板和所述第一折板通过所述第一连接螺钉固定连接。所述第二安装板和所述第二折板上均有第二螺孔，所述第二螺孔与所述第二连接螺钉相匹配，所述第二安装板和所述第二折板通过所述第二连接螺钉固定连接。

可选地，所述第一探头套、所述第二探头套的底部均有防磨块。

可选地，所述第一滑轨和所述第二滑轨上均有刻度。

可选地，所述连接杆的数量为两个。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

通过连接杆连接第一连接座与第二连接座，从而使得与第一连接座相连的第一探头、与第二连接座相连的第二探头可与多种曲率半径的管道贴合，适用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的管道探伤装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的管道探伤装置的使用示意图；

图3是本实用新型实施例提供的管道探伤装置的使用示意图；

图4是本实用新型实施例提供的管道探伤装置的校验示意图；

图5是本实用新型实施例提供的管道探伤装置的校验示意图；

图6是本实用新型实施例提供的管道探伤装置的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的管道探伤装置的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的管道探伤装置的结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的管道探伤装置的结构示意图；

图10是本实用新型实施例提供的管道探伤装置的结构示意图。

其中，对附图中的各标号说明如下：

1第一连接座，101第一安装板，2第二连接座，201第二安装板，3连接杆，4第一探头，5第二探头，6限位部件，7弹性部件，8固定杆，9固定部件，10第一探头套，11第一滑轨，1101第一折板，12第二探头套，13第二滑轨，1301第二折板，14第一连接螺钉，15第二连接螺钉。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种管道探伤装置，参见图1，该装置包括：第一连接座1、第二连接座2、连接杆3、第一探头4和第二探头5；

其中，第一连接座1的第一端通过连接杆3与第二连接座2的第二端相连，连接杆3的轴线与第一连接座1的底面形成第一夹角，连接杆3的轴线与第二连接座2的底面形成第二夹角，第一夹角的角度和第二夹角的角度中的至少一个可变；第一探头4与第一连接座1相连，第二探头5与第二连接座2相连。

连接杆3可通过螺钉与第一连接座1、第二连接座2进行连接，以实现第一夹角的角度和第二夹角的角度中的至少一个可变。当螺钉被拧紧时，第一夹角的角度和第二夹角的角度均固定，即连接杆3与第一连接座1、第二连接座2之间的相对位置保持固定。当螺钉被拧松时，则第一夹角的角度、第二夹角的角度中的至少一个可变。也就是说，本实施例提供如下三种实施方式：第一种为第一夹角的角度不可变而第二夹角的角度可变，第二种为第一夹角的角度可变而第二夹角的角度不可变，第三种为第一夹角的角度和第二夹角的角度均可变。无论采用哪种实施方式，当螺钉被拧松时，都可以实现第一连接座1、第二连接座2之间的相对位置可调。

通过上述调节，可以使得第一连接座1、第二连接座2可以在竖直方向位于不同高度，与第一连接座1相连的第一探头4、与第二连接座2相连的第二探头5也可以与不同曲率半径的管道贴合。可以看出，相比于第一探头4、第二探头5均套装于同一直杆上的探伤装置，本实施例提供的管道探伤装置的适用范围较广。

接下来，对本实施例提供的管道探伤装置的使用过程进行说明：

如图2所示，将该装置放置于管道外壁上，并使得第一探头4、第二探头5均与管道外壁贴合。之后，使第二探头5发射超声波束，若管道焊缝存在缺陷，则第二探头5发生的超声波束会依次经过焊缝缺陷和管道内壁的反射，得到反射超声波束，该反射超声波束可被第一探头4接收。因此，当第一探头4在某位置接收到反射超声波束时，即可判定该位置存在焊缝缺陷，从而实现管道探伤。

需要说明的是，在该装置的使用过程中，第一探头4、第二探头5应轴向位于焊缝的同侧，且沿焊缝方向移动，以完成管道探伤。该装置的使用示意图可参见图3。

其中，第一探头4、第二探头5均为声束折射角的正切值为1、声束偏离角不大于2°(单位：度)的圆形横波探头，以保证可对声束指向进行旋转调节。第一探头4和第二探头5的直径均为25mm(单位：毫米)，晶片面积均为13mm×13mm，频率均为4mhz(单位：兆赫)。此外，本实施例不对连接杆3的数量进行限定。例如，连接杆3的数量为两个，也可以为一个、三个，可根据实际需要进行调整。

进一步地，本实施例还可以对管道探伤装置的探伤准确性进行校验。参见图4，本实施例选用壁厚为21.4mm，直径为1422mm的钢管作为校验样本，并用电火花刻伤机从该钢管内壁刻一深度为14.5mm、宽度为25mm的刻槽。然后焊接填充该刻槽，焊接深度为7mm，最终得到深度为7.5mm、宽度为25mm的目标刻槽，该目标刻槽位于管壁中心且垂直于管壁。

接下来，将该装置放置于钢管外壁，调整第一探头4、第二探头5的声束指向，使第一探头4在目标刻槽处接收到的反射波达到第一探头4满幅度的80％，从而完成静态调节。然后，使用该装置对钢管进行探伤，得到如图5所示的包络图。图5中，横向代表第二探头5发出的超声波束的传播时间，纵向代表第一探头4接收的反射超声波束的幅度。可以看出，该装置可检测出目标刻槽，从而实现管道探伤。

除了采用螺钉连接的方式进行连接杆3与第一连接座1、第二连接座2的连接外，可选地，在本实施例中，还可以采用铰接的方式进行连接杆3与第一连接座1、第二连接座2之间的连接。即，连接杆3与第一连接座1的第一端铰接，连接杆3与第二连接座2的第二端铰接。

可以看出，在该实施方式下，连接杆3与第一连接座1、第二连接座2之间为活动连接。因此，可以省略对第一探头4、第二探头5的手动调节，直接将该装置放置于管道上，即可使得第一探头4、第二探头5均与管道外壁贴合。

进一步地，在该实施方式中，如图6所示，装置还包括：限位部件6和弹性部件7。其中，限位部件6的第一端与第一连接座1的第一端的顶部相连，限位部件6的第二端通过弹性部件7与第二连接座2的顶部相连。

限位部件6与弹性部件7的作用在于：向第二连接座2施加径向向内的弹性力，以保证第二连接座2与管道外壁的紧密贴合，从而提高了该管道探伤装置的检测准确度。

其中，限位部件6可以为限位片，弹性部件7可以为弹簧，本实施例对限位部件6和弹性部件7的具体结构不加以限制。

在一种可选的实施方式中，如图7所示，该装置还包括：固定杆8和固定部件9；

限位部件6的第二端上有安装孔，固定杆8穿过安装孔，且固定杆8的第一端与第二连接座2的顶部相连；固定部件9沿轴向位于限位部件6之上，固定部件9可沿固定杆8轴向位移。

可以看出，通过调整固定部件9使其沿固定杆8的轴向位移，进而实现对限位部件6的位置的固定，从而避免限位部件6在弹性部件7的作用下发生偏移，对装置中限位部件6、弹性部件7、第一连接座1和第二连接座2之间的相对位置起到加固作用。

固定部件9应可沿固定杆8轴向位移。例如，固定部件9可以为螺母，则固定杆8的外壁上有与螺母的螺纹相啮合的螺纹，旋转固定部件9则可以实现固定部件9沿固定杆8的轴向位移。当然，本实施例对此不加以限定，例如，固定部件9还可以滑动插装于固定杆8外壁，则固定部件9同样可沿固定杆8轴向位移。

可选地，如图8所示，本实施例提供的管道探伤装置还包括：第一探头套10、第一滑轨11、第二探头套12和第二滑轨13；

第一探头4位于第一探头套10内，第一探头套10与第一滑轨11相连，第一探头套10可沿第一滑轨11滑动，第一滑轨11与第一连接座1相连；第二探头5位于第二探头套12内，第二探头套12与第二滑轨13相连，第二探头套12可沿第二滑轨13滑动，第二滑轨13与第二连接座2相连。

其中，第一探头套10对第一探头4起到保护作用，避免了由于第一探头4的损伤而导致探伤准确度的降低，第二探头套12同样也对第二探头5起到保护作用。第一探头套10可卡装于第一滑轨11内，则可在水平方向对第一探头套10的位置进行调节；同理，第二探头套12在水平方向的位置也可进行调节。可以看出，通过滑轨可以使得第一探头4与第二探头5在水平方向的间距可调，以保证第一探头4发出的超声波束在经过不同厚度、不同材质的管壁的反射后，可以被第二探头5接收，进一步扩大了该装置的适用范围。

在一种可选的实施方式中，第一探头套10、第二探头套12的底部均有防磨块。防磨块可以避免管道外壁对第一探头套10、第二探头套12的磨损，从而延长该装置的使用寿命。

另外，可选地，第一滑轨11和第二滑轨13上均有刻度，以实现第一探头套10、第二探头5在水平方向的间距的精确调节，提高该装置探伤的准确性。

对于第一滑轨11与第一连接座1、第二滑轨13与第二连接座2的连接方式，可选地，如图9所示，本实施例采用如下的连接方式：

第一连接座1上有平行的两个第一安装板101，第一滑轨11的一端有第一折板1101，第一折板1101固定连接于两个第一安装板101之间，以使第一滑轨11与第一连接座1相连；第二连接座2上有平行的两个第二安装板201，第二滑轨13的一端有第二折板1301，第二折板1301固定连接于两个第二安装板201之间，以使第二滑轨13与第二连接座2相连。

进一步地，本实施例采用螺钉实现第一折板1101与第一安装板101、第二折板1301与第二安装板201之间的连接。如图10所示，该装置还包括：第一连接螺钉14和第二连接螺钉15；

第一安装板101和第一折板1101上均有第一螺孔，第一螺孔与第一连接螺钉14相匹配，第一安装板101和第一折板1101通过第一连接螺钉14固定连接；第二安装板201和第二折板1301上均有第二螺孔，第二螺孔与第二连接螺钉15相匹配，第二安装板201和第二折板1301通过第二连接螺钉15固定连接。可以看出，在该连接方式下，第一滑轨11与第一连接座1、第二滑轨13与第二连接座2之间的连接均为可拆卸的连接，且连接过程简单方便。

当然，本申请实施例不对第一滑轨与第一连接座、第二滑轨与第二连接座之间的连接结构及连接方式进行限定，例如，也可以采用焊接的方式对第一滑轨与第一连接座、第二滑轨与第二连接座进行连接。

综上所述，本实用新型实施例通过连接杆连接第一连接座与第二连接座，从而使得与第一连接座相连的第一探头、与第二连接座相连的第二探头可与多种曲率半径的管道贴合。因此，该装置不仅适用于轴线为直线的管道，也适用于多种曲率半径的管道，适用范围广。

进一步地，本实施例还通过限位部件和弹性部件提供径向向内的弹性力，以使第二探头与管道外壁紧密贴合，保证了装置探伤的准确程度。另外，本装置采用探头套对探头进行保护，延长了装置的使用寿命，还通过滑轨来实现第一探头和第二探头之间的间距可调，进一步扩大了本装置的适用范围。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。