一种钢管焊缝超声波无损检测装置及检测方法与流程

1.本技术涉及钢结构检测的领域，尤其是涉及一种钢管焊缝超声波无损检测装置及检测方法。


背景技术：

2.在城市建设中，需要铺设大量的地下排水管道，排水管道通常会使用大口径的无缝钢管通过焊接形成连续的管道，为了保证钢管之间连接的质量，会在钢管焊接后对钢管焊接的焊缝进行检测。无损检测是一种常用的检测方法，是指能在不损坏试件材质、结构的前提下，对试件进行检测。
3.公告号为cn113092582a的中国专利文献公开了一种钢管焊缝超声波无损检测装置及检测方法，其包括环形轨道、用于将环形轨道固定在钢管上的固定装置、安装在环形轨道上的移动架、用于检测钢管损伤的检测装置以及用于驱动移动架移动的驱动装置，所述环形轨道上滑动配合有滑动件，所述移动架与滑动件铰接，所述移动架与环形轨道滑动连接，所述检测装置和驱动装置均安装在移动架上，所述检测装置包括用于发射检测信号的发射器、用于接收检测信号的接收器以及用于处理检测信号的处理终端，所述检测信号由接收器接收并传输至处理终端。通过移动架带动检测装置在环形轨道上移动，以对钢管的连接缝焊缝进行检测，使检测较为方便。
4.针对上述中的相关技术，发明人发现存在以下缺陷：该装置在对管道的焊缝进行检测时需要将其安装至管道上，由于该装置的结构较为复杂，安装和拆卸的过程较为繁琐，当需要对管道的多处焊缝进行检测时，提高了检测人员的劳动强度，且检测效率较低。


技术实现要素：

5.为了提高管道的检测效率，本技术提供一种钢管焊缝超声波无损检测装置及检测方法。
6.第一方面，本技术提供的一种钢管焊缝超声波无损检测装置，采用如下的技术方案：一种钢管焊缝超声波无损检测装置，包括支撑底座、焊缝检测机构和驱动机构，所述焊缝检测机构和驱动机构均设置于支撑底座上，所述驱动机构驱动水平设置的管道以其中心线为轴线转动，以使焊缝检测机构对管道外周壁上的焊缝进行检测，所述焊缝检测机构包括活动套设于管道外部的检测环和多个用于检测的检测头，多个所述检测头均设置于检测环上。
7.通过采用上述技术方案，对管道的焊缝进行检测时，先将管道放置于驱动机构上，使管道的焊缝部位处于检测环的内部，通过检测头能够对焊缝进行检测，同时启动驱动机构后带动管道发生转动，使检测头能够全面检测管道上的焊缝，且检测头设置有多组，管道转动一定的角度后即可完成检测，提高检测的效率，同时能够避免单一检测头出现故障时造成检测数据不准确的问题。
8.可选的，所述检测环包括两个半圆环，两个所述半圆环的一端相互转动连接，两个所述半圆环的另一端设置有用于使两个半圆环另一端相互连接的扣合件。
9.通过采用上述技术方案，两个半圆环转动后能够打开，从而便于将管道放置于两个半圆环之间，通过扣合件能够使两个半圆环的另一端相互连接，进而使两个半圆环套设于管道的外部，使管道的安装至装置上时更加方便，半圆环上的检测头对管道上的焊接缝再进行检测，进一步提高管道的检测效率。
10.可选的，还包括用于驱动两个所述半圆环在竖直方向上移动的升降机构，所述升降机构设置于两个所述半圆环与支撑底座之间。
11.通过采用上述技术方案，升降结构能够使两个半圆环在竖直方向上移动，当两个半圆环套设于管道的外部时，通过升降结构使两个半圆环移动后，与管道同轴线设置，从而使两个半圆环上的检测头与管道的外壁之间的距离同等，避免造成距离不同对检测数据造成影响，使多个检测头对焊缝的检测结果更加准确。
12.可选的，所述升降机构包括固定架、螺纹杆、第一转动驱动件和限位杆，所述固定架设置于支撑底座上，所述固定架上开设有与螺纹杆螺纹适配的螺纹孔，所述螺纹杆呈竖直设置且顶端与一个所述半圆环的外壁转动连接，所述螺纹杆同轴线设置于第一转动驱动件的输出端，所述第一转动驱动件驱动螺纹杆转动以使两个所述半圆环上升或下降，所述限位杆竖直设置且限位杆的顶端与所述半圆环固定连接，所述固定架上开设有供限位杆穿设的穿孔。
13.通过采用上述技术方案，螺纹杆与固定架之间螺纹连接，第一转动驱动件驱动螺纹杆转动后，螺纹杆在竖直方向上移动，从而能够调节半圆环位置的高度，同时通过限位杆对半圆环进行限位，使半圆环不会转动，使半圆环移动时更加稳定。
14.可选的，所述第一转动驱动件包括第一电机和连接杆，所述连接杆同轴线设置于第一电机的输出端，所述螺纹杆的底端开设有与连接杆活动插接的插槽。
15.通过采用上述技术方案，启动第一电机带动连接杆转动，连接杆插入螺纹杆底部的插槽中，从而能够带动螺纹杆发生转动，螺纹杆在向上运动的过程中与连接杆之间发生相对滑动，第一电机的高度无需随螺纹杆的移动进行调节，提高装置的使用稳定性。
16.可选的，所述驱动机构设置有至少两组，两组所述驱动机构分别设置于所述固定架的两侧。
17.通过采用上述技术方案，驱动机构设置于固定架的两侧，当管道放置时，管道的两端均搭置于驱动机构上，能够通过驱动机构同时带动管道的两端转动，使管道转动更加稳定，提高对管道焊缝的检测效果。
18.可选的，所述驱动机构包括安装架、第二转动驱动件和两组转筒，两组所述转筒沿管道布设方向转动连接于安装架上，所述第二转动驱动件设置于安装架上，一组所述转筒同轴固定连接于第二转动驱动件的输出端，所述第二转动驱动件用于驱动转筒转动。
19.通过采用上述技术方案，第二转动驱动件能够驱动一组转筒发生转动，通过转筒与管道之间的摩擦力以带动管道进行转动，另外一组转筒随管道的转动进行转动，对管道起到支撑的作用，提高管道转动的稳定性。
20.可选的，所述支撑底座上还设置有用于输送管道沿轴线方向移动的输送机构，所述输送机构设置有至少两组，两组所述输送机构分别设置于所述固定架的两侧。
21.通过采用上述技术方案，当管道的一处焊缝检测完成后，输送机构能够使管道沿其轴线方向移动，以便于将管道的另一处焊缝快速移至半圆环位置，对另一处焊缝进行检测，从而提高对管道上的焊缝检测的效率。
22.可选的，所述输送机构包括升降件、连接架、转动辊和第三转动驱动件，所述升降件固定连接于支撑底座上，所述升降件用于驱动连接架在竖直方向上运动，所述转动辊转动连接于连接架上，所述转动辊垂直于管道的设置方向，所述第三转动驱动件固定连接于连接架上，所述转动辊同轴固定连接于第三转动驱动件的输出端。
23.通过采用上述技术方案，升降件推动连接架和转动辊上升，通过转动辊将管道顶起，使管道与转筒脱离，启动第三转动驱动件驱动转动辊转动，从而能够驱使管道移动，管道移动时与转筒脱离，能够避免管道在移动的过程中受到摩擦造成损坏，对管道起到较好的保护效果。
24.第二方面，本技术提供一种钢管焊缝超声波无损检测装置的检测方法，采用如下的技术方案：一种钢管焊缝超声波无损检测装置的检测方法，包括如下步骤：步骤一：转动半圆环打开，安装管道，使管道搭置于驱动机构上，再转动半圆环关闭，使两个半圆环套设于管道的外部；步骤二：启动输送机构，使管道沿长度方向移动，使管道的焊缝部位移动至两个半圆环之间；步骤三：启动驱动机构，使管道发生转动，同时管道的焊缝部位在两个半圆环之间进行转动，半圆环上的检测头对管道的焊缝进行检测。
25.综上所述，本技术包括以下至少有益技术效果：1.对管道的焊缝进行检测时，先将管道放置于驱动机构上，使管道的焊缝部位处于检测环的内部，通过检测环上的检测头能够对管道上的焊缝进行检测，同时启动驱动机构后带动管道发生转动，使检测头能够全面检测管道上的焊缝，且检测头设置有多组，管道转动一定的角度后即可完成检测，提高检测的效率；2.通过设置升降机构使两个半圆环在竖直方向上移动，使两个半圆环移动后，与管道同轴线设置，从而使两个半圆环上的检测头与管道的外壁之间的距离同等，避免造成距离不同对检测数据造成影响，提高对焊缝检测结果的准确性；3.通过设置输送机构，当管道的一处焊缝检测完成后，输送机构能够使管道沿其轴线方向移动，以便于将管道的另一处焊缝快速移至半圆环位置，对另一处焊缝进行检测，从而进一步提高对管道上的焊缝检测的效率。
附图说明
26.图1是本技术实施例的第一角度整体结构示意图；图2是本技术实施例的第二角度整体结构示意图；图3是本技术实施例展示焊缝检测机构和升降机构的整体结构示意图。
27.附图标记：1、支撑底座；11、安装槽；12、滑动块；13、滑槽；2、焊缝检测机构；21、检测环；211、半圆环；2111、螺纹连接槽；212、扣合件；22、检测头；3、驱动机构；31、安装架；32、第二转动驱动件；33、转筒；4、升降机构；41、固定架；411、螺纹孔；412、穿孔；42、螺纹杆；
421、插槽；43、第一转动驱动件；431、第一电机；432、连接杆；44、限位杆；5、输送机构；51、升降件；52、连接架；53、转动辊；54、第三转动驱动件。
具体实施方式
28.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
29.本技术实施例公开一种钢管焊缝超声波无损检测装置。
30.参照图1和图2，钢管焊缝超声波无损检测装置包括支撑底座1、焊缝检测机构2、驱动机构3、升降机构4和输送机构5，焊缝检测机构2和驱动机构3均设置于支撑底座1上，驱动机构3用于支撑水平设置的管道并驱动管道以其中心线为轴线转动，通过焊缝检测机构2对管道外周壁上的焊缝进行检测，升降机构4设置于支撑底座1和焊缝检测机构2之间，用于调节焊缝检测机构2在竖直方向的高度，输送机构5设置于支撑底座1上，通过输送机构5能够驱动管道移动，快速将管道上的另一焊缝移至焊缝检测机构2处进行检测。
31.参照图3，焊缝检测机构2安装于驱动机构3的顶部，为便于根据管道的宽度选用不同的焊缝检测机构2，升降机构4包括固定架41，固定架41可拆连接于支撑底座1上，固定架41的底端固定连接有安装板，支撑底座1上开设有供安装板嵌入安装的安装槽11，支撑底座1上开设有两个滑槽13，两个滑槽13对称设置于安装槽11的两侧，两个滑槽13的内部均滑动连接有滑动块12，滑动块12向靠近安装槽11的一侧滑动能够对安装槽11内的安装板压紧固定，滑动块12向远离安装槽11的一侧滑动能够与安装槽11内的安装板脱离，从而便于取出固定架41；为便于调节焊缝检测机构2的高度，升降机构4还包括螺纹杆42、第一转动驱动件43和限位杆44，固定架41上开设有与螺纹杆42螺纹适配的螺纹孔411，螺纹杆42呈竖直设置，螺纹杆42同轴线设置于第一转动驱动件43的输出端，第一转动驱动件43驱动螺纹杆42转动以使焊缝检测机构2上升或下降，第一转动驱动件43包括第一电机431和连接杆432，连接杆432同轴线固定连接于第一电机431的输出端，连接件沿垂直于其长度方向的断面呈一字形，螺纹杆42的底端开设有与连接杆432活动插接的插槽421，当启动第一电机431带动连接杆432转动，连接杆432插入螺纹杆42底部的插槽421中，从而能够带动螺纹杆42发生转动，螺纹杆42在向上运动的过程中与连接杆432之间发生相对滑动，第一电机431的高度无需随螺纹杆42的移动进行调节，限位杆44竖直设置，固定架41上开设有供限位杆44穿设的穿孔412，通过限位杆44对焊缝检测机构2进行限位，使焊缝检测机构2进能够在竖直方向上移动，且限位杆44上固定连接有限位块，避免限位杆44与固定架41之间脱离。
32.参照图1-3，焊缝检测机构2包括活动套设于管道外部的检测环21和多个用于检测的检测头22，多个检测头22等距分散设置于检测环21上，检测环21包括两个半圆环211，半圆环211的内壁上开设有螺纹连接槽2111，检测头22螺纹连接于螺纹连接槽2111内，便于对检测头22进行拆卸和更换，以使检测头22对管道的检测时更加准确，本实施例中，检测头22均为超声波探头；一个半圆环211转动连接于螺纹杆42的顶端，且固定连接于限位杆44的顶端，两个半圆环211的一端相互转动连接，两个半圆环211的另一端设置有用于使两个半圆环211另一端相互连接的扣合件212，扣合件212包括挂钩和挂环，挂钩和挂环分别固定连接于两个半圆环211远离转动连接端的一侧，当半圆环211上的挂钩和挂环连接时，使两个半圆环211之间连接固定，管道在检测时穿设于两个半圆环211之间，通过超声波探头对管道
上的焊缝进行检测。
33.参照图1和图2，为提高管道转动的稳定性，驱动机构3设置有至少两组，两组驱动机构3分别设置于固定架41的两侧，驱动机构3包括安装架31、第二转动驱动件32和两组转筒33，安装架31固定连接于支撑底座1上，两组转筒33沿管道布设方向转动连接于安装架31上，第二转动驱动件32固定安装于安装架31上，一组转筒33同轴固定连接于第二转动驱动件32的输出端，第二转动驱动件32用于驱动转筒33转动，本实施例中，第二转动驱动件32为转动电机，转动电机能够驱动一组转筒33发生转动，通过转筒33与管道之间的摩擦力以带动管道进行转动，另外一组转筒33随管道的转动进行转动，对管道起到支撑的作用，两组转筒33上均套设有橡胶圈。
34.参照图1和图2，为使管道的焊缝位置移动，输送机构5设置有至少两组，两组输送机构5分别设置于固定架41的两侧，输送机构5包括升降件51、连接架52、转动辊53和第三转动驱动件54，升降件51固定连接于支撑底座1上，升降件51用于驱动连接架52在竖直方向上运动，在本实施例中，升降件51为气缸，连接架52固定连接于气缸的活塞杆上，转动辊53转动连接于连接架52上，转动辊53垂直于管道的设置方向，且转动辊53的中部呈凹陷状，第三转动驱动件54固定连接于连接架52上，转动辊53同轴固定连接于第三转动驱动件54的输出端，本实施例中，第三转动驱动件54也为转动电机，通过启动气缸推动连接架52和转动辊53上升，转动辊53将管道顶起，使管道与转筒33脱离，启动转动电机驱动转动辊53转动，从而能够驱使管道移动，管道移动时与转筒33脱离，能够避免管道在移动的过程中受到摩擦造成损坏，且转动辊53上套设有橡胶圈，进一步保护管道。
35.本技术实施例还公开一种钢管焊缝超声波无损检测装置的检测方法，包括如下步骤：步骤一：转动半圆环211打开，安装管道，使管道搭置于驱动机构3上，再转动半圆环211关闭，使两个半圆环211套设于管道的外部；步骤二：启动输送机构5，使管道沿长度方向移动，使管道的焊缝部位移动至两个半圆环211之间；步骤三：启动驱动机构3，使管道发生转动，同时管道的焊缝部位在两个半圆环211之间进行转动，半圆环211上的检测头22对管道的焊缝进行检测。
36.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。