一种管材缺陷检测用的手动式超声探伤工装的制作方法

1.本实用新型属于无损检测超声波探伤设备技术领域，具体涉及一种管材缺陷检测用的手动式超声探伤工装，特别针对小径(外径小于等于90mm)且短尺(长度小于1500mm)的管材进行横伤和纵伤的检测。


背景技术：

2.管材是各工业领域的基础材料，应用量大且面广。在许多重要场合，使用前需要进行无损探伤将其中带有缺陷的检测出来，并将有缺陷的管材报废或加以适当处理，才能确保管材的使用安全。
3.目前，小径管材超声检测一般采用水浸聚焦超声横波法，需对管材纵向和横向缺陷进行检出。纵向和横向缺陷检测时，超声探头需与管材的轴向和径向成一定的角度，使管材产生横波从而达到检测管材中缺陷的目的。横伤和纵伤超声检测探头布置如图1所示，当检测纵伤时，探头与管材径向需形成一定夹角，如图1中(a)所示；当检测横伤时，探头与管材轴向需形成一定夹角，如图1中(b)所示。
4.上述管材在进行超声检测时，可以采用固定式自动化探伤系统进行，也可以采用手动的方式进行。自动检测系统中超声检测探头是安装在一个探头座中，然后固定在检测系统的旋转装置中，其中探头角度的调节是在探头座中完成的。管材自动检测系统可以实现被检物料的自动送进、自动扫查、缺陷位置的标记以及根据检测结果进行自动分选。所以自动检测设备的检测效率很高，但其缺点是检测设备昂贵，检测成本高，且对于短尺(小于1500mm)的管材无法进行自动检测，另外也不易检测在役管材。因此对于一些小规模企业，在不具备购买自动检测设备的条件下，或者为了降低检测成本，或者需要对小径短尺的管材进行检测时，成本比较低廉的手动式超声检测的设备就显得很有必要。
5.有鉴于此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种管材缺陷检测用的手动式超声探伤工装，以克服现有技术的缺陷。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种管材缺陷检测用的手动式超声探伤工装，该手动式超声探伤工装设计新颖，利用工位的转换，可在同一工装上实现对管材横伤和纵伤的超声检测，特别适用于小径、短尺、单支小批量及在役管材的无损检测。
7.本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：
8.一种管材缺陷检测用的手动式超声探伤工装，包括用于安装超声检测探头的调节支架，所述调节支架底部安装有纵向支架，所述调节支架侧部安装有横向支架，所述调节支架用于调节超声检测探头与放置在纵向支架或者横向支架下待测工件之间的水距和角度，用于检测工件的缺陷。
9.进一步地，所述调节支架包括探头安装板，所述探头安装板的两端均设置有回转
轴，每个所述回转轴均转动安装在立板开设的台阶孔内，每个所述回转轴的端面上均固定安装有环形固定板，且所述环形固定板位于台阶孔内，所述回转轴上、位于环形固定板与台阶孔的台阶面之间套设有若干个环形调整垫片，所述环形调整垫片用于实现环形固定板与立板的摩擦连接。
10.进一步地，所述调节支架还包括角度显示装置，所述角度显示装置包括开设有内孔的面板，所述面板贴合在立板外侧表面上，且面板内孔的中心与环形固定板的轴线重合，所述面板沿内孔边缘刻有360
°
分度线，所述环形固定板上刻有零度位置线，通过环形固定板与面板产生的相对位置即可读取超声检测探头转动的角度。
11.进一步地，所述纵向支架和横向支架均为v型结构，用于对待检测工件检测时起定位作用；
12.所述纵向支架通过螺钉可拆卸固定在立板的底部，所述横向支架通过螺钉可拆卸固定在立板的侧部。
13.进一步地，所述纵向支架和横向支架均采用聚氨酯材质制作。
14.进一步地，所述调节支架中探头安装板、回转轴、立板以及环形固定板均采用锆合金制作。
15.进一步地，所述探头安装板中部开设有通孔，所述通孔用于安装超声检测探头。
16.进一步地，所述探头安装板与回转轴可拆卸连接。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
18.1、本实用新型一种管材缺陷检测用的手动式超声探伤工装，该手动式超声探伤工装结构设计新颖，布局合理，制作成本低，超声检测探头与待检测工件之间的角度和水距可任意调节，利用工位的转换，可在同一工装上实现对待检测工件横伤和纵伤的超声检测，经人工手动推动调节支架在待检测工件表面来回移动，可实现小径、短尺管材手动横纵伤水浸超声波探伤；另外该工装结构简单，轻便，特别适用于对在役管材的无损检测。
19.2、本实用新型一种管材缺陷检测用的手动式超声探伤工装，该手动式超声探伤工装中纵向支架和横向支架均为v型结构，便于对待测工件进行定位；另外纵向支架和横向支架均采用聚氨酯材质制作，避免检测时划伤待测工件。
20.3、本实用新型一种管材缺陷检测用的手动式超声探伤工装，该手动式超声探伤工装中安装超声检测探头的探头安装板与回转轴可拆卸连接，当超声检测探头外形尺寸不同时，仅更换探头安装板即可，扩展了该工装的适用范围。
附图说明
21.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为现有技术检测工件横纵伤时探头布置位置示意图；
24.图2为本实用新型手动式超声探伤工装整体(未安装探头)结构示意图；
25.图3为本实用新型手动式超声探伤工装立板结构示意图；
26.图4为本实用新型手动式超声探伤工装主视示意图；
27.图5为本实用新型手动式超声探伤工装俯视(未安装探头)示意图。
28.其中：1为超声检测探头；2为调节支架；3为纵向支架；4为横向支架；21为探头安装板；22为回转轴；23为立板；24为环形固定板；25为环形调整垫片；26为面板；211为通孔；231为台阶孔。
具体实施方式
29.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。
30.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。
31.如图2～5所示，本实用新型提供一种管材缺陷检测用的手动式超声探伤工装，包括用于安装超声检测探头1的调节支架2，所述调节支架2底部安装有纵向支架3，调节支架2侧部安装有横向支架4，调节支架2用于调节超声检测探头1与放置在纵向支架3或者横向支架4下待测工件之间的水距和角度，用于检测工件的缺陷。
32.本实用新型调节支架2包括探头安装板21，探头安装板21的两端均设置有回转轴22，每个回转轴22均转动安装在立板23开设的台阶孔231内，每个回转轴22的端面上均固定安装有环形固定板24，且环形固定板24位于台阶孔231内，环形固定板24与台阶孔231的台阶面之间设置有若干个环形调整垫片25，环形调整垫片25用于实现环形固定板24与立板23的摩擦连接。
33.其中，所述探头安装板21中部开设有通孔211，通孔211用于安装超声检测探头1。优选的，探头安装板21与回转轴22可拆卸连接，以便当超声检测探头1外形尺寸不同时，仅通过更换探头安装板21即可，扩展了该工装的适用范围。
34.本实用新型调节支架2还包括角度显示装置，所述角度显示装置包括开设有内孔的面板26，面板26贴合在立板23外侧表面上，且面板26内孔的中心与环形固定板24的轴线重合，面板26沿内孔边缘刻有360
°
分度线，环形固定板24上刻有零度位置线，通过环形固定板24与面板26产生的相对位置即可读取超声检测探头1转动的角度。
35.具体的，如图2、3所示，本实施例立板23由两块正方形板组成，其宽度为80mm，厚度为10mm，立板23的底部和侧部分别开设有四组m3螺纹孔，然后通过螺钉分别与纵向支架3和横向支架4可拆卸连接，每块正方形立板23的两端面上开设有双向的台阶孔231，即如图3所示，双向台阶孔231共用中间孔的直径为φ30mm，两侧孔的直径为φ50mm，回转轴22为台阶轴，嵌在立板23内侧的台阶孔231内，环形固定板24设置在立板23外侧的台阶孔231内，并与回转轴22通过螺钉固定连接。
36.其中，探头安装板21为一长方形块，外形尺寸为长度60mm，宽度20mm，厚度10mm，中部开设有φ18mm通孔211，超声检测探头1插入通孔211后通过螺钉与探头安装板21固定连接，同时探头安装板21与两端的回转轴22通过螺钉可拆卸连接。
37.本实施例在回转轴22上、位于环形固定板24与台阶孔231的台阶面之间套设有环
形调整垫片25，环形调整垫片25规格为外径φ50mm，内径φ30mm，厚度1mm，材质为黄铜，用于实现环形固定板24与立板23的摩擦连接，即手动旋转调节支架2角度后，安装有超声检测探头1的探头安装板21能够通过环形固定板24与立板23产生的摩擦力保持住该角度。
38.为了量化超声检测探头1旋转的角度，本实施例在立板23外侧贴有正方形的面板26，面板的宽度80mm，厚度1mm，内孔直径φ50mm，环形固定板24刻一条位置0刻度线“︱”，面板26内孔边缘刻有360
°
分度线，当超声检测探头1安装在探头安装板21上发生偏转时，通过环形固定板24与面板26产生的相对位置即可读出探头偏转角度。
39.如图2所示，本实施例所述纵向支架3和横向支架4均为v型结构，用于对待检测工件检测时起定位作用；其中，所述纵向支架3为两个v形板，v型角度为90
°
，外形尺寸规格为80(长)
×
53(宽)
×
10(厚)(mm)，分别通过螺钉可拆卸连接在立板23的底部；横向支架4为1个v型块，v型角度为90
°
，外形尺寸规格为80(长)
×
40(宽)
×
43(高)(mm)，通过螺钉可拆卸固定在立板23的侧部。
40.本实用新型调节支架2中探头安装板21、回转轴22、立板23以及环形固定板24均采用锆合金制作，其特点是：重量轻、耐腐蚀，特别适合水浸探伤；优选的，所述纵向支架3和横向支架4均采用聚氨酯材质制作，避免检测时划伤工件。
41.本实用新型手动式超声探伤工装使用说明如下：
42.以对管材进行横伤检测或纵伤检测为例，将超声检测水浸聚焦探头安装在探头安装板21上，待检管材置于纵向支架3或横向支架4下，利用回转轴22及探头安装板21调节探头与检测管材之间的水距和角度，具体角度可在面板26中可进行读取；环形固定板24和环形调整垫片25将起固定角度的作用，完成水距和角度的参数调节后，即可进行横伤或纵伤检测。检测时，手动将工装放置在待检管材上，移动调节支架2沿着管材轴向进行扫查，按一定步进旋转管材，往复调节支架2即完成管材的检测。
43.本实用新型工装利用人工手动推动调节支架在工件表面来回移动，可实现小径、短尺管材手动横纵伤水浸超声波探伤。另外该工装结构简单，轻便，角度调节操作方便，易于掌握，检测高效、稳定及可靠，特别适用于对在役管材的无损检测。
44.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
45.应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。