一种聚乙烯燃气管道相控阵检测模拟试件的制作方法

1.本实用新型涉及无损检测领域，具体涉及一种聚乙烯燃气管道相控阵检测模拟试件。


背景技术：

2.管道运输在流体物料的输送上具有独特的优势，是运送能源最安全的方法，它具有运量大，效率高、成本低，见效快，全封闭化，环境适应性强便于管理等优点。随着我国能源政策的调整以及西气东输工程的实施，各省市和城镇之间的能源结构得到进一步调整，城市燃气管道的建设规模日益增大，国内城市燃气自使用管道运输130年以来多为碳素钢和铸铁管。由于城市燃气管道大多，埋于地下，因此金属燃气管长期处于土壤腐蚀环境中，使用一段时间后很容易腐蚀，从而引起管道有效壁厚降低，机械强度减弱，导致管材最终失效，各种腐蚀事故屡见不鲜。金属管道的腐蚀推动了塑料管道技术的研制和使用。我国近年来随着陕京、靖西、涩宁兰、忠武，尤其是“西气东输”管线等工程的相继投产，进一步带动了聚乙烯燃气管道的发展。聚乙烯管比较圆满地解决了传统金属管道的两大难题：腐蚀和接头泄漏。聚乙烯管是一种高韧性的管材，其断裂伸长率一般超过500％，对地基不均匀沉降的适应能力非常强。也是一种抗震性能优良的管道。在1995年日本的神户地震中，聚乙烯燃气管和供水管是唯一幸免破坏的管道系统。正因为如此，日本震后大力推广聚乙烯管在燃气领域的使用。聚乙烯燃气管道是城市生命线工程的重要组成部分，聚乙烯燃气管道系统的安全运行与其接头质量息息相关。
3.然而管道系统中，管与管的连接处最为薄弱，因为连接处无法做到如管材一样的一体性，大量实践证明聚乙烯管道使用中最易损坏和泄露的部位就是管道接口，管道系统成功与失败的关键就是管道连接质量的好坏，目前对聚乙烯燃气管道焊接接头缺陷的无损检测技术还不成熟，导致一些存在危害性焊接缺陷的聚乙烯管道投入使用，给燃气管道的使用带来安全隐患，因此对聚乙烯燃气管道焊接质量检测就显得非常重要，其中电熔聚乙烯管是在燃气管道焊接中使用比较广泛的一种焊接管道，近年来投入设备和人工在聚乙烯pe管领域进入检测研究，通过制作聚乙烯燃气管道模拟试件，运用相控阵超声检测技术分析出部分缺陷检测特征。
4.因此，设计一种聚乙烯燃气管道相控阵检测模拟试件很有必要。


技术实现要素：

5.为此，本实用新型提供一种聚乙烯燃气管道相控阵检测模拟试件，通过检测装置，以解决目前然而管道系统中，管与管的连接处最为薄弱，因为连接处无法做到如管材一样的一体性，大量实践证明聚乙烯管道使用中最易损坏和泄露的部位就是管道接口，管道系统成功与失败的关键就是管道连接质量的好坏，目前对聚乙烯燃气管道焊接接头缺陷的无损检测技术还不成熟，导致一些存在危害性焊接缺陷的聚乙烯管道投入使用，给燃气管道的使用带来安全隐患，因此对聚乙烯燃气管道焊接质量检测就显得非常重要，其中电熔聚
乙烯管是在燃气管道焊接中使用比较广泛的一种焊接管道，近年来投入设备和人工在聚乙烯pe管领域进入检测研究，通过制作聚乙烯燃气管道模拟试件，运用相控阵超声检测技术分析出部分缺陷检测特征等问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种聚乙烯燃气管道相控阵检测模拟试件，包括电熔焊机，所述电熔焊机的侧壁均匀安装有摁键板，所述电熔焊机的侧壁安装有显示屏，所述电熔焊机的侧壁安装有开关键，所述电熔焊机的侧壁且靠近显示屏的一侧固定连接有标识牌，所述电熔焊机的侧壁固定连接有检测装置；
7.所述检测装置包括检测组件和便捷组件，所述电熔焊机的侧壁均匀安装有显示灯，所述电熔焊机的侧壁固定连接有安装板，所述安装板的数量为两个，两个所述安装板通过螺柱固定连接在一起，所述检测组件安装在电熔焊机的两侧，所述便捷组件设置在电熔焊机的侧壁上。
8.优选的，所述检测组件包括连接线，所述连接线的数量为两个，两个所述连接线均匀安装在电熔焊机的两侧，两个所述连接线的一端均安装有控制器。
9.优选的，所述控制器的侧壁安装有电熔套筒，所述电熔套筒的中部滑动连接有聚乙烯管，所述聚乙烯管和电熔套筒之间设置有熔合面。
10.优选的，所述电熔套筒的侧壁中部均匀固定连接有阵列金属丝，所述电熔套筒的侧壁中部均匀固定连接有错位金属丝，所述电熔套筒的侧壁中部均匀固定连接有空洞金属丝。
11.优选的，所述便捷组件包括握把，所述握把的数量为两个，两个所述握把均匀固定连接在电熔焊机的两侧，两个所述握把的侧壁均固定连接有第一摩擦套，所述第一摩擦套的数量为两个。
12.优选的，所述电熔焊机的一侧设置有放置槽，所述放置槽的数量为两个，两个所述放置槽的内壁均固定连接有固定轴，所述固定轴的数量为四个。
13.优选的，四个所述固定轴的侧壁转动连接有转筒，所述转筒的数量为四个，四个所述转筒的侧壁均固定连接有把手，所述把手的数量为两个，两个所述放置槽的内壁均固定连接有卡板，所述卡板的数量为四个。
14.优选的，两个所述把手设置在四个卡板的一侧，两个所述把手设置在两个放置槽的中部，两个所述把手的侧壁均固定连接有第二摩擦套，所述第二摩擦套的数量为两个。
15.本实用新型的有益效果是：通过相控阵超声检测装置通过相控阵超声方法对金属丝有较好的分辨效果，不论是空洞金属丝、阵列金属丝和错位金属丝都能精准地分辨出来，并且将其模拟为成像图显示在显示屏上，方便进行观看，具有很好的检测效果，并且电熔焊机的侧壁设置有便捷装置，可以更加方便地带动电熔焊机进行移动，方便快捷，操作更加简单。
附图说明
16.图1为本实用新型提供的一种聚乙烯燃气管道相控阵检测模拟试件的俯视图；
17.图2为本实用新型提供的一种聚乙烯燃气管道相控阵检测模拟试件的正视图；
18.图3为本实用新型提供的图1中a区域结构的放大图；
19.图4为本实用新型提供的一种聚乙烯燃气管道相控阵检测模拟试件的电熔套筒示
意图；
20.图5为本实用新型提供的一种聚乙烯燃气管道相控阵检测模拟试件的金属丝阵列模拟试件示意图；
21.图6为本实用新型提供的一种聚乙烯燃气管道相控阵检测模拟试件的检测示意图；
22.图7为本实用新型提供的一种聚乙烯燃气管道相控阵检测模拟试件的金属丝错位模拟试件示意图；
23.图8为本实用新型提供的一种聚乙烯燃气管道相控阵检测模拟试件的检测示意图；
24.图9为本实用新型提供的一种聚乙烯燃气管道相控阵检测模拟试件的金属丝空洞缺陷模拟试件示意图；
25.图10为本实用新型提供的一种聚乙烯燃气管道相控阵检测模拟试件的检测示意图；
26.图中：1、摁键板；2、显示屏；3、开关键；4、安装板；5、握把；6、第一摩擦套；7、显示灯；8、标识牌；9、电熔焊机；10、聚乙烯管；11、连接线；12、把手；13、第二摩擦套；14、放置槽；15、卡板；16、控制器；17、电熔套筒；18、熔合面；19、空洞金属丝；20、错位金属丝；21、阵列金属丝；22、转筒；23、固定轴。
具体实施方式
27.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.参照附图1-10，本实用新型提供的一种聚乙烯燃气管道相控阵检测模拟试件，包括电熔焊机9，电熔焊机9的侧壁均匀安装有摁键板1，使用摁键板1方便对电熔焊机9进行操控，是由塑料制成，电熔焊机9的侧壁安装有显示屏2，通过显示屏2可以将相控阵超声检测出来的成像图显示在上面，电熔焊机9的侧壁安装有开关键3，通过开关键3可以使电熔焊机9进行开关与闭合，是由塑料制成，电熔焊机9的侧壁且靠近显示屏2的一侧固定连接有标识牌8，可以在标识牌8上写下仪器的型号与名字，是由金属制成，电熔焊机9的侧壁固定连接有检测装置，检测装置包括检测组件和便捷组件，电熔焊机9的侧壁均匀安装有显示灯7，通过显示灯7可以显示出电熔焊机9是否在工作，电熔焊机9的侧壁固定连接有安装板4，安装板4可以起到安装与固定的作用，是由金属制成，安装板4的数量为两个，两个安装板4通过螺柱固定连接在一起，检测组件安装在电熔焊机9的两侧，便捷组件设置在电熔焊机9的侧壁上，检测组件包括连接线11，连接线11可以起到传递电信号与数字信号的作用，连接线11的数量为两个，两个连接线11均匀安装在电熔焊机9的两侧，两个连接线11的一端均安装有控制器16，控制器16是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置，由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器16组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作，控制器16的侧壁安装有电熔套筒17，电熔套筒17可以起到防护与连接的作用，是由橡胶制成，电熔套筒17的中部滑动连接有聚乙烯管10，聚乙烯管10即pe管，方便进行做管道使用，聚乙烯管10和电熔套筒17之间设置有熔合面18，熔合面18是可以进行
连接与粘合的连接面，电熔套筒17的侧壁中部均匀固定连接有阵列金属丝21，阵列金属丝21内的电阻丝通电可以进行加热，从而使管材外壁面和管件内壁面逐渐熔融为一体，电熔套筒17的侧壁中部均匀固定连接有错位金属丝20，错位金属丝20内的电阻丝通电可以进行加热，从而使管材外壁面和管件内壁面逐渐熔融为一体，电熔套筒17的侧壁中部均匀固定连接有空洞金属丝19，空洞金属丝19内的电阻丝通电可以进行加热，从而使管材外壁面和管件内壁面逐渐熔融为一体，便捷组件包括握把5，使用握把5方便对电熔焊机9进行操作使用，握把5的数量为两个，两个握把5均匀固定连接在电熔焊机9的两侧，两个握把5的侧壁均固定连接有第一摩擦套6，第一摩擦套6可以增加摩擦力，方便对握把5进行使用，是由橡胶制成，第一摩擦套6的数量为两个，电熔焊机9的一侧设置有放置槽14，放置槽14方便对把手12进行放置，放置槽14的数量为两个，两个放置槽14的内壁均固定连接有固定轴23，固定轴23可以起到连接与固定的作用，是由金属制成，固定轴23的数量为四个，四个固定轴23的侧壁转动连接有转筒22，转筒22可以起到转动与连接的作用，是由金属制成，转筒22的数量为四个，四个转筒22的侧壁均固定连接有把手12，使用把手12方便对电熔焊机9进行携带搬运，是由金属制成，把手12的数量为两个，两个放置槽14的内壁均固定连接有卡板15，卡板15可以起到连接与限位的作用，是由金属制成，卡板15的数量为四个，两个把手12设置在四个卡板15的一侧，两个把手12设置在两个放置槽14的中部，两个把手12的侧壁均固定连接有第二摩擦套13，第二摩擦套13可以增加摩擦力，方便通过把手12进行使用，是由橡胶制成，第二摩擦套13的数量为两个；
29.本实用新型的使用过程如下：本领域技术人员需要使用电熔焊机9进行检测时，可以使两个把手12通过转筒22在固定轴23的侧壁上进行转动，从而使把手12从两个放置槽14的中部转动拿出，并且使把手12从卡板15的一侧拿出，从而通过把手12方便对电熔焊机9进行搬运，当搬运到合适的地方时，可以将把手12重新放入放置槽14的中部进行放置，从而不占用空间，两只手握住握把5开始对电熔焊机9进行操控使用，使用开关键3可以使电熔焊机9进行工作，并且侧壁的显示灯7可以显示电熔焊机9是否在进行工作，而后通过摁键板1对电熔焊机9进行操作使用，首先将待连接的聚乙烯管10端部插入预埋有电阻丝的电熔套筒17中，并使管材外表面和套筒内表面紧密接触，将电熔套筒17连接于控制器16的一侧，使电熔管件内的埋藏电阻丝通电发热，热量逐渐向管材和套筒内聚乙烯材料传递，使管材外壁面和管件内壁面逐渐熔融为一体，电熔焊接结束后，接头缓慢冷却，原有的焊接界面消失，形成具有一定强度的电熔接头，电熔接头的缺陷主要发生在熔合面18上，由于熔合面18位于阵列金属丝21的下方，因此检测可靠性会受到阵列金属丝21信号的干扰，我们在dn90电熔接头熔合面上18制作了宽度为1mm的人工缺陷如图5，其检测成像图见图6，由图6可以说明该技术对熔合面18缺陷有足够的检测灵敏度与分辨力，可以发现熔合面18上宽度为1mm缺陷，聚乙烯电熔接头的缺陷包括熔合面18缺陷、气泡、空洞、过焊、金属丝错位，我们加工了大量聚乙烯电熔接头不同类型的缺陷，并对超声相控阵技术的缺陷检测能力进行系统的试验，试验结果证明，超声相控阵技术对未熔合、气泡、空洞、夹杂及金属丝错位均有可靠的检测能力，图7为错位金属丝20制作模拟试件，图8为电熔pe管的相控阵检测超声成像图，从实剖图上可以看到电阻丝发生了位移，比较超声成像图和实剖图可以看出，相控阵超声方法对金属丝有较好的分辨效果，连很微小的位移也能分辨出来，定位精度达0.5mm，图9为dn160电熔接头超声检出的空洞缺陷模拟试件，经实物解剖，超声检测对空洞缺陷定量与定
位精度达1.0mm，图10为dn160电熔接头相控阵超声检出的空洞缺陷模拟试件成像图。
30.以上，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。