專利名稱：鋼管超聲探傷用局部水箱耦合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鋼管超聲探傷過程中使用的輔助工具，尤其涉及一種鋼管超聲探傷過程中使用的局部水箱耦合裝置。
背景技術(shù)：
在超聲無損探傷技術(shù)中，超聲探頭與被檢測件之間必須有相對固定的位置和良好的耦合。目前國內(nèi)外鋼管超聲探傷一般采用兩種方式一種為鋼管旋轉(zhuǎn)配合探頭直行，另一種為探頭旋轉(zhuǎn)鋼管直行。其中鋼管旋轉(zhuǎn)配合探頭直行方式設(shè)備制造成本較低，檢測結(jié)果可靠，因此使用較為廣泛。在該方法中按照探頭與鋼管之間的耦合方式又可分為水浸式耦合和局部水箱式耦合，水浸式耦合需要配備與鋼管長度相當?shù)乃?，被檢測鋼管以及相關(guān)的機械控制部分都要浸沒在水中，這無疑加大了設(shè)備的投入，也給設(shè)備的維護帶來了困難。局部水箱式耦合相對較為簡單，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，因此價格相對低廉。在小口徑鋼管超聲探傷中，如果采用水浸式耦合探傷，鋼管受自身重力影響，容易發(fā)生彎曲變形，使得鋼管在轉(zhuǎn)動過程中與超聲探頭之間的相對位置發(fā)生變化，從而使探頭發(fā)射或接收的超聲波聲程和偏角都發(fā)生偏差，造成檢測結(jié)果的失真。而采用局部水箱式則可以實現(xiàn)超聲探頭與檢測鋼管的全程合理配合，有利于缺陷信號的分辨。但是局部水箱所面臨的問題同樣不可忽視，一方面要保證探頭與鋼管檢測曲面之間的薄水層，另一方面要消除狹窄空間內(nèi)腔壁反射信號對檢測結(jié)果的影響。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠保證鋼管平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，使超聲探頭與鋼管檢測曲面相對位置固定的鋼管超聲探傷用局部水箱耦合裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是鋼管超聲探傷用局部水箱耦合裝置，包括探頭固定塊，所述探頭固定塊上設(shè)有探頭固定孔，所述探頭固定孔相對另一側(cè)的探頭固定塊上設(shè)有耦合塊安裝槽，所述探頭固定孔與所述耦合塊安裝槽連通，所述探頭固定塊上設(shè)有探頭鎖緊裝置；該耦合裝置還包括與所述耦合塊安裝槽相匹配的耦合塊，所述耦合塊上設(shè)有鋼管耦合槽，所述鋼管耦合槽與所述探頭固定孔貫通，所述鋼管耦合槽與被檢測鋼管的外表面相匹配；所述探頭固定塊上還設(shè)有進水孔，所述進水孔與所述所述鋼管耦合槽貫通。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述探頭鎖緊裝置為探頭鎖緊螺釘。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述探頭固定孔偏離所述耦合塊安裝槽的中心線。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述探頭固定塊為硬質(zhì)尼龍固定塊。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述耦合塊為高強度聚氨酯耦合塊。由于采用了上述技術(shù)方案，鋼管超聲探傷用局部水箱耦合裝置，包括探頭固定塊， 所述探頭固定塊上設(shè)有探頭固定孔，所述探頭固定孔相對另一側(cè)的探頭固定塊上設(shè)有耦合塊安裝槽，所述探頭固定孔與所述耦合塊安裝槽連通，所述探頭固定塊上設(shè)有探頭鎖緊裝置；還包括與所述耦合塊安裝槽相匹配的耦合塊，所述耦合塊上設(shè)有鋼管耦合槽，所述鋼管耦合槽與所述探頭固定孔貫通，所述鋼管耦合槽與被檢測鋼管的外表面相匹配；所述探頭固定塊上還設(shè)有進水孔，所述進水孔與所述所述鋼管耦合槽貫通；使用時，耦合塊的鋼管耦合槽從上方騎壓在鋼管上，可以防止鋼管向上彈起，這樣可以有效保證鋼管平穩(wěn)轉(zhuǎn)動。即使鋼管轉(zhuǎn)動過程中有輕微的偏移，探頭固定塊和耦合塊也會在一定范圍內(nèi)隨著鋼管的偏移而偏移，從而保證了探頭與鋼管表面相對位置的固定。

圖1是超聲探頭應(yīng)用示意圖；圖2是本實用新型探頭固定塊的俯視圖；圖3是圖2中沿A-A方向剖視圖；圖4是圖2中沿B-B方向剖視圖；圖5是耦合塊的俯視圖；圖6是圖5中沿C-C方向剖視圖；圖7是本實用新型的裝配示意圖；圖中1-超聲探頭；2-超聲波束；3-鋼管；4-探頭固定塊；5-探頭固定孔；6_耦合塊安裝槽；7-進水孔；8-耦合塊；9-鋼管耦合槽。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，進一步闡述本實用新型。在下面的詳細描述中，只通過說明的方式描述了本實用新型的某些示范性實施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認識到，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護范圍。如圖1所示，利用超聲探頭檢測鋼管時探頭與鋼管的的相對位置示意圖。對小口徑鋼管的超聲探傷中，需要保持探頭方向與鋼管中心線有固定的偏角，對于不同管徑鋼管檢測中，探頭偏離鋼管中心線的距離不同。本實用新型專利申請的技術(shù)方案中，局部水箱耦合裝置設(shè)計了探頭固定塊和耦合塊兩部分組成，保證了探頭與鋼管相對位置保持不變，同時保證了探頭與鋼管表面之間形成穩(wěn)定的水耦合層。具體技術(shù)方案如下如圖2至圖7所示，鋼管超聲探傷用局部水箱耦合裝置，包括探頭固定塊4，所述探頭固定塊4上設(shè)有探頭固定孔5，所述探頭固定孔5相對另一側(cè)的探頭固定塊4上設(shè)有耦合塊安裝槽6，所述探頭固定孔5偏離所述耦合塊安裝槽6的中心線；所述探頭固定孔5與所述耦合塊安裝槽6連通，所述探頭固定塊4上設(shè)有探頭鎖緊裝置，所述探頭鎖緊裝置為探頭鎖緊螺釘(探頭鎖緊螺釘為本領(lǐng)域的公知常識，圖中未示出)；該耦合裝置還包括與所述耦合塊安裝槽6相匹配的耦合塊8，所述耦合塊8上設(shè)有鋼管耦合槽9，所述鋼管耦合槽9與被檢測鋼管的外表面相匹配；將所述耦合塊8安裝到所述耦合塊安裝槽6中后，所述鋼管耦合槽9與所述探頭固定孔5貫通；所述探頭固定塊4上還設(shè)有進水孔7，所述進水孔7與所述所述鋼管耦合槽9貫通。另外，所述探頭固定塊4選用便于加工且不易變形的硬質(zhì)尼龍，利用激光雕刻加工成型。所述耦合塊8的材料采用高強度聚氨酯，利用激光雕刻加工成型。下面以檢測Φ 18mm鋼管為例來說明該裝置的設(shè)計。(一)探頭固定塊的設(shè)計探頭固定塊4材料選用便于加工且不易變形的硬質(zhì)尼龍，利用激光雕刻加工成型。對于Φ 18mm鋼管，根據(jù)超聲波傳播反射公式計算出探頭偏離鋼管中心位置的最小距離為3mm，按照此偏離距離和鋼管外徑，設(shè)計出探頭固定塊4，如圖2至4所示。( 二)耦合塊的設(shè)計耦合塊8上端與探頭固定塊4相連，下端與鋼管外表面吻合接觸。耦合塊8材料采用高強度聚氨酯，利用激光雕刻加工成型，如圖5和圖6所示。超聲探頭與鋼管3之間的偏離距離由探頭固定塊4的方形探頭固定孔5精確控制。對于比較細長的鋼管，為了防止鋼管由于自身重力而下垂彎曲，在傳動架上每間隔一定距離設(shè)計一對托輥(為現(xiàn)有技術(shù)，圖中未示出)，從兩側(cè)斜下方托住鋼管3，防止下垂。聚氨酯耦合塊8的鋼管耦合槽9從上方騎壓在鋼管上，可以防止鋼管3向上彈起，并有效保證鋼管3平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，即使鋼管3轉(zhuǎn)動過程中有輕微的偏移，探頭固定塊4和聚氨酯耦合塊8也會在一定范圍內(nèi)隨著鋼管的偏移而偏移，從而保證了超聲探頭1與鋼管3表面相對位置的固定。另一方面，聚氨酯耦合塊8的鋼管耦合槽9根據(jù)鋼管3管徑雕刻而成，其曲率與鋼管3管徑曲率一致，在探頭固定塊4的壓力作用下可以與鋼管表面良好耦合，通過進水孔7 注入的水滲漏很少，只要保證進水孔7有很小流量的水連續(xù)注入，就可以使超聲探頭1與鋼管表面之間始終保持足夠高的耦合水位。使用時，探頭固定塊4與耦合塊8直接配合，耦合塊8長期使用磨損后可以方便地更換。對于管徑相近的鋼管，可以單純更換耦合塊8，探頭固定塊4可不變，操作簡單，成本低廉。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征及本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.鋼管超聲探傷用局部水箱耦合裝置，其特征在于包括探頭固定塊，所述探頭固定塊上設(shè)有探頭固定孔，所述探頭固定孔相對另一側(cè)的探頭固定塊上設(shè)有耦合塊安裝槽，所述探頭固定孔與所述耦合塊安裝槽連通，所述探頭固定塊上設(shè)有探頭鎖緊裝置；還包括與所述耦合塊安裝槽相匹配的耦合塊，所述耦合塊上設(shè)有鋼管耦合槽，所述鋼管耦合槽與所述探頭固定孔貫通，所述鋼管耦合槽與被檢測鋼管的外表面相匹配；所述探頭固定塊上還設(shè)有進水孔，所述進水孔與所述所述鋼管耦合槽貫通。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼管超聲探傷用局部水箱耦合裝置，其特征在于所述探頭鎖緊裝置為探頭鎖緊螺釘。
3.如權(quán)利要求1所述的鋼管超聲探傷用局部水箱耦合裝置，其特征在于所述探頭固定孔偏離所述耦合塊安裝槽的中心線。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的鋼管超聲探傷用局部水箱耦合裝置，其特征在于所述探頭固定塊為硬質(zhì)尼龍固定塊。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的鋼管超聲探傷用局部水箱耦合裝置，其特征在于所述耦合塊為高強度聚氨酯耦合塊。
專利摘要本實用新型公開了一種鋼管超聲探傷用局部水箱耦合裝置，包括探頭固定塊，所述探頭固定塊上設(shè)有探頭固定孔和進水孔，探頭固定孔相對另一側(cè)的探頭固定塊上設(shè)有耦合塊安裝槽，探頭固定孔與所述耦合塊安裝槽連通，所述探頭固定塊上設(shè)有探頭鎖緊裝置；還包括與耦合塊安裝槽相匹配的耦合塊，耦合塊上設(shè)有鋼管耦合槽，鋼管耦合槽與探頭固定孔及進水孔貫通，鋼管耦合槽與被檢測鋼管的外表面相匹配；使用時，耦合塊的鋼管耦合槽從上方騎壓在鋼管上，可以防止鋼管向上彈起，這樣可以有效保證鋼管平穩(wěn)轉(zhuǎn)動。即使鋼管轉(zhuǎn)動過程中有輕微的偏移，探頭固定塊和耦合塊也會在一定范圍內(nèi)隨著鋼管的偏移而偏移，從而保證了探頭與鋼管表面相對位置的固定。
文檔編號G01N29/28GK201935903SQ201020617828
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者侯懷書, 劉玉珍, 崔衍亮, 范應(yīng)元 申請人:范應(yīng)元