钢板超声波检测水浸法耦合装置的制作方法

本技术涉及一种钢板超声波检测水浸法耦合装置，主要用于锅炉压力容器原材料的无损检测。

背景技术：

1、锅炉压力容器用原材料根据《固定式压力容器安全技术监察规程》和相关技术要求的规定需要对钢板进行超声波检（复）验。钢板在轧制过程中会出现分层、折叠等缺陷，它们大都平行于板面，而在冷却中会出现白点等缺陷。钢板探伤的耦合方式为直接接触法，探伤钢板时，一般采用多次底波反射法，即在示波屏上显示多次底波，可以根据缺陷波来判定缺陷情况，还可以根据底波衰减情况来判定缺陷情况。接触法是探头通过薄层耦合剂如机油与工件接触进行探伤，当探头位于完好区时，示波屏显示多次等距离底波，无缺陷波；当探头位于缺陷较小区域时，示波屏上缺陷波与底波并存，底波有所下降；当探头位于缺陷较大区域时，示波屏上出现缺陷波的多次反射波，底波明显下降或消失。缺点是：直接接触法探伤，人员要蹲在钢板上，一边挪动超声波仪器一边施加耦合剂还要移动探头，机油如清理不干净在焊接时会出现气孔等缺陷；探伤人员手持探头与钢板接触用力的大小会影响反射波幅的高低造成检测结果不同；当板厚较薄时，由于近场区的存在，会出现迭加效应，影响缺陷的评价。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种钢板超声波检测水浸法耦合装置，通过该装置实现充水耦合检测，解决直接接触法检测存在的效率低、结果不可靠的缺陷。

2、本实用新型的目的是以如下方式实现的：一种钢板超声波检测水浸法耦合装置，包括一个带有上下开口的套筒，套筒的一侧固定连接有手柄，手柄上固定安装有调节水阀，套筒的一侧外壁上固定有与套筒内腔连通的进水管，在调节水阀的出水口与进水管之间连接有软管，调节水阀的进水口连接有用于连接水源的软管；在套筒内孔设置在下的下支撑装置和在上的上支撑装置，通过下支撑装置和上支撑装置支撑可上下调节位置并可沿手柄所在立面摆动的套管，套管处于套筒内孔的中心或接近中心的位置，在套管的内孔中装置探头，套管的下口封堵有透明的堵头，套管的上口封堵有封帽，探头的信号线穿过封帽引出在套管之外，并与检测仪相连。

3、下支撑装置由支撑座、支撑杆和卡簧组成，支撑座由水平环和水平套连为一体构成，水平环和水平套的中心线相互垂直，水平环套在套管的外圆周上并且间隙配合；支撑杆为固定在套筒内壁上并且中心线与套筒直径平行的圆柱杆，支撑杆的中心线与手柄所在立面垂直，支撑杆插入在水平套的内孔中并间隙配合，在支撑杆上处于水平套两端面外的环槽中卡有卡簧，卡簧可以限定支撑座在支撑杆上左右移动，套管可以相对支撑座上下移动，套管可以带动支撑座相对支撑杆摆动。

4、上支撑装置由槽板、拉环、拉杆和羊角螺母构成，槽板的截面为c型，槽板的两端固定在套筒的内孔壁上，槽板与手柄所在立面上的套筒直径平行，槽板的开口朝向套筒的直径方向，槽板的立面上设有沿长度方向的横槽，拉环为有内孔的圆环体，拉环通过其内孔套在套管上并且间隙配合，拉环的外周面上固定带有螺纹的拉杆，拉杆穿过横槽的外端上通过螺纹连接羊角螺母，套管可以相对拉环上下移动以调整套管在套筒内所处的高度，拉杆在槽板的横槽内移动时，拉环可以带动套管摆动，从而改变套管与垂直方向的夹角，通过旋转羊角螺母向外拉动拉杆，拉环拉动套管抵靠在槽板的两个水平面外侧边上，从而将套管固定在槽板上。

5、套筒的外周面上固定有连接座，手柄与连接座之间通过螺栓固定连接，可以调整手柄的斜向角度，然后通过螺栓固定锁紧。

6、使用时，将套筒的下口贴合在待检钢板的平面上，打开调节水阀使水流入到套筒内孔中，通过调节水阀控制进水量；松开羊角螺母，上下拉动套管，套管可以相对拉环和支撑座上下移动，可以调节套管在套筒里的高度，也就调整了探头距离待测钢板的距离；调整拉杆在横槽内的左右位置，拉环带动套管在套筒内摆动，套管带动支撑座相对支撑杆摆动，套管相对套筒的中心线夹角改变，也就调整了探头的角度；调节探头的角度可以方便地检出倾斜于钢板的分层及折叠，调节套管的高度使水/钢界面与钢板第四次底波重合，这样拖动手柄就可以进行探伤作业。

7、本实用新型利用套管上下调节探头，从而调节水层的厚度，实现水/钢界面回波与钢板多次波重合；利用套管调节探头的角度，快速检测倾斜的分层、折叠等缺陷；手柄相对套筒的角度可以调节，以适应不同使用者的操作习惯。

8、本实用新型采用充水耦合法，探头与钢板不直接接触，而是通过一层水耦合，调节水层厚度，使水/钢界面回波与钢板多次波重合，一般采用四次重合法探伤，应用水浸多次重合法探伤不仅可以减少近场区的影响，而且可以根据多次底波衰减来判断缺陷的严重程度。由于探头不直接和钢板接触，所以检测速度快，直接接触法探头移动速度一般在0.2m/s，而充水耦合法探头移动速度为0.5-1m/s，而且还不磨损探头，节约了耗材，提高了检测效率，减少人为操作因素影响，使检测结果更可靠，减少因为使用机油产生其它缺陷的机会。

技术特征：

1.一种钢板超声波检测水浸法耦合装置，包括一个带有上下开口的套筒，其特征在于：套筒（1）的一侧固定连接有手柄（12），手柄（12）上固定安装有调节水阀（11），套筒（1）的一侧外壁上固定有与套筒（1）内孔连通的进水管（9），在调节水阀（11）的出水口与进水管（9）之间连接有软管（10），调节水阀（11）的进水口连接有用于连通水源的软管（10）；在套筒（1）内孔设置在下的下支撑装置（4）和在上的上支撑装置（7），通过下支撑装置（4）和上支撑装置（7）支撑可上下调节位置并可沿手柄（12）所在立面摆动的套管（5），套管（5）处于套筒（1）内孔的中心或接近中心的位置，在套管（5）的内孔中装置探头（3），套管（5）的下口封堵有透明的堵头（2），套管（5）的上口封堵有封帽（8），探头（3）的信号线穿过封帽（8）引出在套管（5）之外。

2.根据权利要求1所述的钢板超声波检测水浸法耦合装置，其特征在于：下支撑装置（4）由支撑座（41）、支撑杆（42）和卡簧（43）组成，支撑座（41）由水平环和水平套连为一体构成，水平环和水平套的中心线相互垂直，水平环套在套管（5）的外圆周上并且间隙配合；支撑杆（42）为固定在套筒（1）内壁上并且中心线与套筒（1）直径平行的圆柱杆，支撑杆（42）的中心线与手柄（12）所在立面垂直，支撑杆（42）插入在水平套的内孔中并间隙配合，在支撑杆（42）上处于水平套两端面外的环槽中卡有卡簧（43）。

3.根据权利要求1所述的钢板超声波检测水浸法耦合装置，其特征在于：上支撑装置（7）由槽板（71）、拉环（72）、拉杆（74）和羊角螺母（75）构成，槽板（71）的截面为c型，槽板（71）的两端固定在套筒（1）的内孔壁上，槽板（71）与手柄（12）所在立面上的套筒（1）直径平行，槽板（71）的开口朝向套筒（1）的直径方向，槽板（71）的立面上设有沿长度方向的横槽（73），拉环（72）为有内孔的圆环体，拉环（72）通过其内孔套在套管（5）上并且间隙配合，拉环（72）的外周面上固定带有螺纹的拉杆（74），拉杆（74）穿过横槽（73）的外端上通过螺纹连接羊角螺母（75）。

4.根据权利要求1所述的钢板超声波检测水浸法耦合装置，其特征在于：套筒（1）的外周面上固定有连接座（13），手柄（12）与连接座（13）之间通过螺栓固定连接。

技术总结
一种钢板超声波检测水浸法耦合装置，包括一个套筒，套筒的一侧固定连接有手柄，手柄上固定安装有调节水阀，套筒的一侧外壁上固定有与套筒内孔连通的进水管，在调节水阀的出水口与进水管之间连接有软管，调节水阀的进水口连接有用于接通水源的软管；在套筒内孔设置下支撑装置和上支撑装置，通过下支撑装置和上支撑装置支撑可上下调节位置并可摆动的套管，套管处于套筒内孔的中心或接近中心的位置，在套管的内孔中装置探头，套管的下口封堵有透明的堵头，套管的上口封堵有封帽，探头的信号线穿过封帽引出在套管之外。本技术利用套管上下调节探头，从而调节水层的厚度，实现水/钢界面回波与钢板多次波重合；利用套管调节探头的角度，快速检测倾斜的分层、折叠等缺陷。

技术研发人员：张鲁民,刘开分,强晓亮,李晓犇,张硕,臧棚浩
受保护的技术使用者：兖矿济宁化工装备有限公司
技术研发日：20231007
技术公布日：2024/4/24