專利名稱：一種管道焊縫檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于無(wú)損探傷檢測(cè)設(shè)備的領(lǐng)域，具體涉及一種管道焊縫檢測(cè)裝置。 背錄技術(shù)在石油、化工、鋼鐵、橋梁、城市建設(shè)等方面的施工中，涉及到大量的管道鋪設(shè)工作， 管道之間的連接大多采用焊接方法進(jìn)行施工。為了保證焊接的工程質(zhì)量，就需要對(duì)悍縫進(jìn)行 無(wú)損檢測(cè)?，F(xiàn)在一般采用射線探傷和超聲波探傷，為了對(duì)焊縫進(jìn)行全周探測(cè)，探傷設(shè)備要在 管道表面做全周運(yùn)動(dòng)。目前，探傷設(shè)備沿管道表面的周向運(yùn)動(dòng)是通過(guò)人工移動(dòng)的方式來(lái)完成 的，也就是檢測(cè)一點(diǎn)后，手工移動(dòng)探傷設(shè)備到下一點(diǎn)，再進(jìn)行探傷。這種方式的不足之處在 于手工移動(dòng)的工作量太大，工作效率低，而且容易對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員的身體健康造成影響。 發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的工作效率低、探傷設(shè)備手工移動(dòng)的工作量大、避免射線 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員身體健康的影響，本實(shí)用新型提供一種能夠沿管道表面自動(dòng)移位、可以大大 提高工作效率、使現(xiàn)場(chǎng)操作人員遠(yuǎn)離射線源的管道焊縫檢測(cè)裝置。本實(shí)用新型的管道焊縫檢測(cè)裝置，主要包括計(jì)算機(jī)、射線源和探測(cè)器,所述的射線源和探 測(cè)器分別固定安裝在支架A和支架B上，支架A和支架B鉸接成大于180度的圓弧并環(huán)繞在 管道上；鎖緊機(jī)構(gòu)的一端與支架A相連，其另一端與支架B相連。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)器和膠 輪，膠輪被驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。膠輪固定設(shè)置在支架上，膠輪通過(guò)鎖緊機(jī)構(gòu)控制支架B 的開合度與管道貼緊。所述的鎖緊機(jī)構(gòu)的偏心架內(nèi)設(shè)置有起偏心作用的偏心軸承和軸承各一組，并通過(guò)軸與支 架A鉸接，連板與偏心架固接起來(lái)，轉(zhuǎn)架通過(guò)軸與偏心架鉸接，鎖緊桿的一端與支架B上的 支軸鉸接，鎖緊桿的另一端與轉(zhuǎn)架相連，轉(zhuǎn)架下面裝有使膠輪在管道上有預(yù)緊力的碟簧，鎖 緊桿通過(guò)螺母的調(diào)節(jié)以改變鎖緊桿在支軸和轉(zhuǎn)架之間的距離。計(jì)算機(jī)給射線源下工作指令，射線源開始工作，射線源的射線穿過(guò)管道焊縫打到探測(cè)器 上，探測(cè)器將接收到的射線信號(hào)傳輸回計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)分析；然后計(jì)算機(jī)給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)出工 作指令，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)使射線源和探測(cè)器轉(zhuǎn)到下一個(gè)工位。本實(shí)用新型中的膠輪通過(guò)鎖緊機(jī)構(gòu)控制支架B的開合度與管道貼緊，隨著支架B的開合 度大小的不同，以滿足多種直徑管道的探測(cè)需要。在本實(shí)用新型中由于采用了驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)膠輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使整個(gè)裝置自動(dòng)沿管道做周向運(yùn)動(dòng)， 避免了手工移動(dòng)設(shè)備的工作量，大大地提高了探傷工作的效率；而且膠輪可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制 進(jìn)行操作，使現(xiàn)場(chǎng)操作人員不必進(jìn)行近距離作業(yè)，從而減少了探傷設(shè)備的射線對(duì)操作人員身體的危害；另外，本實(shí)用新型采用了無(wú)軌道摩擦傳動(dòng)原理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本較低。

圖1為本實(shí)用新型的垂直于管道軸向方向的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型的沿管道軸向方向的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實(shí)用新型的工作系統(tǒng)框圖圖4為本實(shí)用新型中的鎖緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖圖5為本實(shí)用新型中的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖1.射線源2.探測(cè)器 3.驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 4.鎖緊機(jī)構(gòu) 5.支架 6.偏心軸 7.軸承8.軸承9.蝶簧10.膠輪11.轉(zhuǎn)架12.鎖緊桿13.手柄14.偏心架 15.軸承16.驅(qū)動(dòng)器17.輪架18.鍵19.軸20.管道21.支軸22.軸23.鎖緊圈 24.螺母25.連板26.軸51.支架A52.支架B具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一種管道焊縫檢測(cè)裝置進(jìn)行詳細(xì)的描述。從圖1和圖2可以看出，在本實(shí)用新型中，管道焊縫檢測(cè)裝置主要包括計(jì)算機(jī)、射線源 1、探測(cè)器2;支架5由支架A51和支架B52組成，支架A51和支架B52通過(guò)鉸接連接起來(lái)， 射線源1和探測(cè)器2分別裝在支架A51和支架B52上；工作時(shí)，支架A51和支架B52組成大 于180度的圓弧形以保證整個(gè)管道焊縫檢測(cè)裝置不會(huì)從管道20上掉下來(lái)。如圖5所示，為了使整個(gè)管道焊縫檢測(cè)裝置能夠環(huán)繞管道20旋轉(zhuǎn)，在支架5上至少要布 置三套或三套以上的膠輪10，并且最好均布在支架5上。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3通過(guò)軸19支在支架5 的端部上，驅(qū)動(dòng)器16通過(guò)鍵18與軸19和輪架17相連，而膠輪10與輪架17固定連接并支 撐在軸承15上，膠輪10的外周面與管道20接觸，驅(qū)動(dòng)器16轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)膠輪10在管道20做 周向運(yùn)動(dòng)；但是要真正使整個(gè)管道焊縫檢測(cè)裝置能夠在管道20上運(yùn)動(dòng)起來(lái)還必須使膠輪10 在管道20上有足夠的附著力，這就需要有鎖緊機(jī)構(gòu)4來(lái)調(diào)整膠輪10在管道20上的附著力。如圖4所示，鎖緊機(jī)構(gòu)4的偏心架14內(nèi)裝有起偏心作用的軸承7和軸承8各一組，并通 過(guò)偏心軸6與支架A51鉸接，連板25與偏心架14固接起來(lái)，轉(zhuǎn)架11通過(guò)軸26與偏心架14 鉸接，手柄13與連板25固接。鎖緊機(jī)構(gòu)4的鎖緊桿12的一端與支架B52上的支軸21鉸接， 鎖緊桿12的另一端與轉(zhuǎn)架11相連，轉(zhuǎn)架11下面裝有蝶簧9以使膠輪10在管道20上有預(yù)緊 力，蝶簧9可以通過(guò)鎖緊圈23的調(diào)節(jié)使蝶簧9沿軸22移動(dòng)，以調(diào)整膠輪10在管道20上的 附著力；鎖緊桿12也可以通過(guò)螺母24的調(diào)節(jié)以改變鎖緊桿12在支軸21和轉(zhuǎn)架11之間的距 離，從而實(shí)現(xiàn)支架B52的開合度以調(diào)整膠輪10在管道20上的預(yù)緊力。如果空間結(jié)構(gòu)不受限 制，蝶簧9也可以是其它形式的彈簧。在本實(shí)用新型中，探測(cè)器2采用非晶硅平板探測(cè)器。非晶硅平板探測(cè)器成像是20世紀(jì) 90年代發(fā)展起來(lái)的新型的射線檢測(cè)技術(shù)。作為目前最先進(jìn)的數(shù)字化成像技術(shù)，有許多優(yōu)點(diǎn)， 如沒(méi)有邊緣幾何變形、整個(gè)成像區(qū)具有均勻的靈敏度和分辨率、較大的動(dòng)態(tài)范圍、大的成像
面積和實(shí)時(shí)視頻成像等，是唯一可以全面取代膠片照相的技術(shù)。非晶硅探測(cè)器是一種基于非 晶硅光電二極管的射線探測(cè)器，同一般的微光成像器件一樣，是一種以光、電子累積的方式 成像,其包括三部分 一是亞毫米級(jí)厚度的閃爍體膜，材料一般為Gd202S或CsI; 二是與閃爍 體膜直接耦合的大規(guī)模集成的光電二極管陣列(TFT);三是探元讀出電路、A/D轉(zhuǎn)換和放大 電路。非晶硅平板探測(cè)器以閃爍體對(duì)光電二級(jí)管面板緊貼耦合的方式，有效地提高了射線光 子轉(zhuǎn)換效率與積分成像的對(duì)比度；同時(shí)將光電子積累電荷圖像實(shí)時(shí)地轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)加以傳 輸，有效抑制了傳輸噪聲。在本實(shí)用新型中，射線源1采用金屬陶瓷管便攜式X光機(jī),具體型號(hào)是Smart 300HP周向 機(jī)以及Smart 200PC定向機(jī)。主要原因是金屬陶瓷管以不銹鋼替代玻璃，以陶瓷作為絕緣 介質(zhì)，這種結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)牢靠，使用壽命長(zhǎng)，重量輕等特點(diǎn)，極大提高了射線管的性能，減 小了射線管體積。X光機(jī)的穿透能力除了與射線能量有關(guān)外，還和高壓紋波有關(guān)，即高壓穩(wěn) 定性。Smart系列X光機(jī)高壓電源采用lOOkHz高頻開關(guān)技術(shù)，電壓紋波小于6V/mA左右。圖3為本實(shí)用新型的系統(tǒng)控制框圖。管道焊縫的第一個(gè)工位的檢測(cè)工作是這樣的計(jì)算 機(jī)給射線源1下工作指令，射線源1開始工作，射線源1的射線穿過(guò)管道焊縫打到探測(cè)器2 上，探測(cè)器2將接收到的射線信號(hào)傳輸回計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)分析，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的分析后，計(jì)算 機(jī)對(duì)焊縫質(zhì)量做出判定和評(píng)價(jià)；然后計(jì)算機(jī)給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3發(fā)出工作指令，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3轉(zhuǎn)動(dòng)使 射線源l轉(zhuǎn)到下一個(gè)工位，然后重復(fù)第一個(gè)工位的檢測(cè)工作；這樣對(duì)管道焊縫進(jìn)行全周檢測(cè)， 從而避免了人工移動(dòng)探測(cè)裝置的不便，并使工作現(xiàn)場(chǎng)的人員免受射線輻射的威脅。在本實(shí)用新型中，鎖緊機(jī)構(gòu)、探測(cè)器、射線源以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用也可以選擇其它類型 或其它方式，只要能達(dá)到本實(shí)用新型的目的，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范疇。
權(quán)利要求1.一種管道焊縫檢測(cè)裝置，包括計(jì)算機(jī)、射線源(1)和探測(cè)器(2)，其特征在于所述檢測(cè)裝置的射線源(1)和探測(cè)器(2)分別固定安裝在支架A(51)和支架B(52)上，支架A(51)和支架B(52)通過(guò)鉸接形成大于180度的圓弧環(huán)繞在管道(20)上；在支架(5)上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)；鎖緊機(jī)構(gòu)(4)的一端與支架A(51)相連，其另一端與支架B(52)相連；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)包括驅(qū)動(dòng)器(16)和膠輪(10)，膠輪(10)被驅(qū)動(dòng)器(16)驅(qū)動(dòng)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；膠輪(10)通過(guò)鎖緊機(jī)構(gòu)(4)控制支架B(52)的開合度與管道(20)貼緊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道焊縫檢測(cè)裝置，其特征在于所述的鎖緊機(jī)構(gòu)(4)的偏心架(14) 內(nèi)設(shè)置有起偏心作用的軸承組(7、 8),并通過(guò)軸(6)與支架A (51)鉸接，連板(25)與 偏心架(14)固接起來(lái)，轉(zhuǎn)架(11)通過(guò)軸(26)與偏心架(14)鉸接，鎖緊桿(12)的一 端與支架B (52)上的支軸(21)鉸接，鎖緊桿(12)的另一端與轉(zhuǎn)架(11)相連，轉(zhuǎn)架(11) 下面裝有使膠輪(10)在管道(20)上有預(yù)緊力的碟簧(9)，鎖緊桿(12)通過(guò)螺母(24) 的調(diào)節(jié)以改變鎖緊桿(12)在支軸(21)和轉(zhuǎn)架(11)之間的距離。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的蝶簧(9)通過(guò)鎖緊圈(23)的 調(diào)節(jié)使蝶簧(9)沿軸(22)移動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道焊縫檢測(cè)裝置，其特征在于所述的膠輪(10)均布在支架(5) 上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的管道焊縫檢測(cè)裝置，其特征在于所述的膠輪(10)的數(shù)量為 三套或三套以上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道焊縫檢測(cè)裝置，其特征在于所述的射線源(1)采用金屬陶 瓷管便攜式X光機(jī)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道焊縫檢測(cè)裝置，其特征在于所述的探測(cè)器(2)采用非晶硅平板探測(cè)器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種管道焊縫檢測(cè)裝置，包括計(jì)算機(jī)、射線源和探測(cè)器，射線源和探測(cè)器分別裝在支架A和支架B上，支架A和支架B鉸接成大于180度的圓弧環(huán)繞在管道上，在支架上設(shè)置有膠輪，所述的膠輪通過(guò)鎖緊機(jī)構(gòu)控制支架B的開合度與管道貼緊，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的膠輪被驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，整個(gè)檢測(cè)裝置可以自動(dòng)沿管道做周向運(yùn)動(dòng)；本實(shí)用新型采用了無(wú)軌道摩擦傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本較低。
文檔編號(hào)G01N23/18GK201051084SQ20072007981
公開日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2007年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月5日
發(fā)明者盧和平, 張成鑫, 遠(yuǎn) 王, 蘇有斌, 州 許, 浩 陳, 明 黎 申請(qǐng)人:中國(guó)工程物理研究院應(yīng)用電子學(xué)研究所