專利名稱：超聲波檢驗裝置的改進的耦合介質(zhì)供給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于通過改進地、尤其是無氣泡地將耦合介質(zhì)饋給到耦合室中來進行無損傷超聲波檢驗的裝置和方法，該稱合室在超聲波檢驗頭和借助超聲波無損傷地待檢查的受檢物之間。
背景技術(shù)：
超聲波檢查的原理是已知的。它用于測定鑄造缺陷或諸如裂縫、氣泡、收縮孔(Lunker)之類的其它材料缺陷。在檢驗棒料的情況下，特別涉及的是內(nèi)部缺陷檢驗和對表面缺陷的檢驗，然而也涉及尺寸檢驗。在此，該超聲波檢驗頭具有可通過電脈沖激勵的、用于產(chǎn)生短時間超聲波脈沖的至少一個發(fā)送器，該超聲波脈沖會指向待檢驗的受檢物材料中。待檢驗材料中的諸如裂縫、氣泡之類的任何缺陷都會引起相關(guān)脈沖的回聲，該脈沖回聲被反射回檢驗頭并且被發(fā)送器接收，在該情況下該發(fā)送器同時用作接收器，或者該反射回 聲也能夠通過檢驗頭的布置成與發(fā)送器相鄰的單獨接收器接收。測量初始脈沖和回聲的返回之間的時間延遲能夠推斷出缺陷的深度。回聲強度能夠指示缺陷的大小，這只是為了以舉例的方式提及評估可能性。此外，位置分辨式的缺陷識別也是可能的。為了有效地將發(fā)射的超聲波引入到受檢物中，設(shè)置了耦合介質(zhì)。例如在超聲波檢驗頭和例如桿的待檢驗受檢物之間實現(xiàn)且保持有水區(qū)段(Wasserstrecke)。為此已知有多種技術(shù)，例如利用浸潰技術(shù)(Tauchtechnik)、水坑技術(shù)(Pfiitzentechnik)的檢驗或采用被引導(dǎo)水噴射的檢驗。另外有帶有受檢物通道的、通常稱為SPS的封閉水室。在受檢物進入到封閉的水室后，受檢物會填塞室入口和室出口。水室用水進行填充，以便實現(xiàn)檢驗頭和受檢物之間的耦合。另外，也已知旋轉(zhuǎn)式檢驗裝置。通過旋轉(zhuǎn)包括檢驗頭的整個檢驗室會產(chǎn)生穩(wěn)定的水套(Wassermantel)。通過布置在入口側(cè)和出口側(cè)的填塞系統(tǒng)來產(chǎn)生基本上管形的水套，能夠通過該水套輸送受檢物。這一類型的已知檢驗系統(tǒng)的困難在于，例如水的耦合介質(zhì)的非均勻性影響聲傳播，這可導(dǎo)致誤解釋。尤其是耦合介質(zhì)中的氣泡會干擾檢驗。因此，在利用超聲波檢驗時需要無氣泡的耦合介質(zhì)。當涉及的是由多個檢驗頭或檢驗頭固定器組成的復(fù)雜檢驗系統(tǒng)時，并且尤其是當它們在不同的時間點被接通或者關(guān)閉時，這是特別難保證的。保證耦合介質(zhì)的無氣泡性在如下的檢驗系統(tǒng)中是特別困難的，在這樣的檢驗系統(tǒng)中耦合介質(zhì)在給水器和檢驗頭之間經(jīng)過較長的路程。對于無氣泡的耦合介質(zhì)供給更困難的是供給系統(tǒng)內(nèi)部的不同的截面和壓力關(guān)系，然而它們由于構(gòu)建要求而不可避免，因為例如從硬管到可移動的軟管的過渡是不可避開的。在現(xiàn)有技術(shù)中，通過集成到供給管道中的諸如調(diào)節(jié)閥、旁道、快速通氣孔和沉淀槽的較大的構(gòu)建耗費，利用以較小流量流至檢驗頭的、盡可能連續(xù)的流動關(guān)系，實現(xiàn)無氣泡性。為了在運行條件改變的情況下也確保該連續(xù)性，對此要控制技術(shù)方面的耗費是巨大的，因此例如設(shè)置有可通過變頻器調(diào)節(jié)的泵。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供對于診斷可靠并且在構(gòu)建耗費方面更簡單、尤其是能夠無氣泡地輸送必需的耦合介質(zhì)的受檢物超聲波檢查。該目的通過權(quán)利要求I的方法以及通過并列權(quán)利要求的裝置得到解決。需要指出的是，在專利權(quán)利要求中單獨列出的特征能夠以任意的、技術(shù)上有意義的方式彼此組合起來，并且示出本發(fā)明另外的實施例。描述，特別是結(jié)合附圖的描述附加地表征且說明了本發(fā)明。按照本發(fā)明的超聲波檢驗方法規(guī)定在超聲波檢驗步驟中借助于通過超聲波檢驗頭產(chǎn)生的超聲波無損傷地檢查受檢物。有關(guān)在超聲波檢驗中使用的技術(shù)以及有關(guān)受檢物方面，本發(fā)明不受限制。原則上，該方法適合于其中設(shè)置有液態(tài)耦合介質(zhì)并由此能流動的耦合介質(zhì)用于檢驗頭和受檢物之間的聲學(xué)耦合的各種超聲波檢查。由此，受檢物例如能夠是生 物、由金屬或塑料制成的物品、空心或?qū)嵭牡奈锲?。按照本發(fā)明規(guī)定了使耦合介質(zhì)被弓I入在檢驗頭外部的連續(xù)循環(huán)中。連續(xù)循環(huán)的概念可被寬泛地解釋并且規(guī)定設(shè)置介質(zhì)的環(huán)路引導(dǎo)，例如通過管路。在此，按照本發(fā)明流動速度不必保持恒定。在本發(fā)明意義下的“連續(xù)”指的是，不中斷流動，即流動速度不減少為零。按照本發(fā)明，從循環(huán)中、即從循環(huán)的耦合介質(zhì)中分出來一部分，并且這部分被輸送到超聲波檢驗頭和受檢物之間的耦合室。通過使耦合介質(zhì)僅部分地被弓I導(dǎo)經(jīng)過超聲波檢驗頭，并且在超聲波檢驗之前和/或期間導(dǎo)入檢驗頭外部的環(huán)路中，耦合介質(zhì)能夠在循環(huán)中有效地被沉淀和/脫氣，以便然后輸送到超聲波檢驗頭。由此改進耦合介質(zhì)的無氣泡性并提聞超聲波診斷質(zhì)量。在按照本發(fā)明的方法的有利實施例中，為了補償耦合介質(zhì)損耗而進一步設(shè)置有饋
給裝置。循環(huán)引導(dǎo)裝置(ZirkulationsfUhrung)優(yōu)選設(shè)置成在帶有檢驗頭的裝置外部并遠離帶有檢驗頭的裝置。因此，在按照本發(fā)明的在帶有檢驗頭的裝置的外部的循環(huán)引導(dǎo)裝置的情況下，引導(dǎo)耦合介質(zhì)的管路相對于靠近檢驗頭的單純循環(huán)能夠被縮短，因為例如僅設(shè)置有一根到檢驗頭的支管。檢驗頭外部的循環(huán)的另一重要優(yōu)點是，耦合介質(zhì)到檢驗頭的流入能夠通過(諸如閥的)用于中斷輸送的部件在沒有中斷循環(huán)的情況下被控制，也就是說，對于檢驗頭的耦合介質(zhì)供給能夠被接通和關(guān)閉，而不在整個供給系統(tǒng)中由于上述壓力關(guān)系和流量關(guān)系的改變而形成氣泡。因此，優(yōu)選規(guī)定，至少在超聲波檢驗步驟之前和之后中斷耦合介質(zhì)從循環(huán)分出來，而不中斷循環(huán)。按照一優(yōu)選的實施例，該耦合介質(zhì)在輸送到耦合室后重新被回引到循環(huán)中，由此率禹合介質(zhì)損耗能夠被降低。在超聲波檢驗步驟期間，優(yōu)選該耦合介質(zhì)從循環(huán)中連續(xù)地分出來并且連續(xù)輸送到受檢物。通過避免耦合介質(zhì)流的中斷以及通過避免因而隨之產(chǎn)生的壓力波動、尤其是重新打開流入時的壓力降低，能最小化氣泡形成。出于成本原因，優(yōu)選除了其它的之外，該耦合介質(zhì)基本上具有水，在此，更優(yōu)選的是天然水。優(yōu)選該耦合介質(zhì)在循環(huán)中被脫氣。本發(fā)明的意義下的脫氣指的是，設(shè)置有用于脫氣的部件，該部件促進流動的耦合介質(zhì)脫氣。優(yōu)選涉及的是沉淀槽。按照有利的實施例設(shè)置的、用于補償耦合介質(zhì)損耗的饋給裝置優(yōu)選在沉淀槽中實現(xiàn)。按照另一有利的實施例，用于脫氣的部件如此配置，使得實現(xiàn)耦合介質(zhì)的曲折型引導(dǎo)或者流動。由此實現(xiàn)的流動方向的改變對于耦合介質(zhì)的排氣是有益的。優(yōu)選該曲折型的流動引導(dǎo)裝置集成在沉淀槽中。按照另一有利的實施例，用于脫氣的部件如此配置，使得實現(xiàn)耦合介質(zhì)順著重力方向的流動。通過使耦合介質(zhì)順著重力流動，氣泡和耦合介質(zhì)的分離變得容易，由此脫氣變得容易。該流動方向能夠通過在沉淀槽中的曲折型引導(dǎo)裝置中的垂直流動區(qū)段實現(xiàn)。按照本發(fā)明的方法在如下方法中特別適合，在這些方法中，在超聲波檢驗步驟期間或間歇性地在多個超聲波檢驗步驟之間，受檢物相對于檢驗頭移動或相反。
在公開文獻DE 19931350 Al和DE 10 2007 039 325 Al中所描述的檢驗裝置中，本文所描述的按照本發(fā)明的方法已經(jīng)證明是特別有利的，在此，這些公開文獻就相關(guān)方面通過參考包括在內(nèi)。已經(jīng)證明耦合介質(zhì)的無氣泡性在如下受檢物的情況下特別有利，在這些受檢物中，超聲波不能耦合到平坦的表面中。因此，優(yōu)選按照本發(fā)明的方法在棒或管作為受檢物的情況下獲得應(yīng)用。此外，本發(fā)明進一步涉及一種超聲波檢驗裝置，其中之前關(guān)于特定的方法實施例所提到的優(yōu)點同樣也涉及相應(yīng)的裝置。按照本發(fā)明的裝置具有以下組件超聲波檢驗頭，用于借助于通過超聲波檢驗頭產(chǎn)生的超聲波對受檢物實施超聲波檢驗步驟；用于將液態(tài)耦合介質(zhì)輸送到超聲波檢驗頭和受檢物之間的耦合室中的部件。該裝置的特征在于，設(shè)置有用于將耦合介質(zhì)引入檢驗頭外部的連續(xù)循環(huán)、優(yōu)選在帶有檢驗頭的裝置外部的連續(xù)循環(huán)的部件，以及用于將部分耦合介質(zhì)從循環(huán)中分出來以輸送到耦合室中的部件。通過將耦合介質(zhì)僅部分地經(jīng)過超聲波檢驗頭輸送或者輸送到超聲波檢驗頭并且在超聲波檢驗之前和/或期間導(dǎo)入在檢驗頭外部的循環(huán)中，耦合介質(zhì)能夠在循環(huán)中有效地被沉淀和/或被脫氣，以便然后以例如在支管中有效地脫氣的狀態(tài)輸送到超聲波檢驗頭。由此改進耦合介質(zhì)的無氣泡性并相對于現(xiàn)有技術(shù)提高超聲波裝置的超聲波診斷質(zhì)量。此夕卜，在循環(huán)引導(dǎo)裝置位于檢驗頭外部的情況下引導(dǎo)耦合介質(zhì)的管路能夠被縮短。檢驗頭外部的循環(huán)的另一重要優(yōu)點是，耦合介質(zhì)到檢驗頭的流入能夠在沒有中斷該循環(huán)的情況下被控制，即對檢驗頭的耦合介質(zhì)供給能夠被接通和關(guān)閉，而不中斷循環(huán)中的脫氣，并且避開如下問題，即在整個供給系統(tǒng)中由于上述壓力關(guān)系和流量關(guān)系的改變而形成氣泡。因此，優(yōu)選設(shè)置有用于中斷耦合介質(zhì)到耦合室中的輸送的如閥之類的部件，該部件不中斷循環(huán)，因為它們例如設(shè)置在到檢驗頭的輸入管路中。為了減少耦合介質(zhì)損耗，優(yōu)選設(shè)置有用于將輸送到耦合室的耦合介質(zhì)回弓I到循環(huán)中的部件，如收集系統(tǒng)。如前所述，優(yōu)選設(shè)置有用于耦合介質(zhì)的脫氣的部件。


下面根據(jù)附圖詳細闡述本發(fā)明以及技術(shù)環(huán)境。需要指出的是，附圖示出了本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方式變型，然而本發(fā)明并不僅限于此。其中
圖I示意地示出了用于實施按照本發(fā)明的方法的示意圖。
具體實施例方式圖I在一有利實施方式中示意地示出了按照本發(fā)明的方法，其中基本上僅示出為了耦合介質(zhì)供給而設(shè)置的組件，并且為了清晰起見，除檢驗頭以外，未示出為超聲波檢查而設(shè)置的組件和相關(guān)的受檢物。耦合介質(zhì)(優(yōu)選天然水)用于相關(guān)的檢驗頭8和借助于超聲波待檢查的受檢物之間的聲學(xué)耦合，并且耦合介質(zhì)被輸送到為此而設(shè)置的、未詳細示出的耦合室中。按照本發(fā)明的稱合介質(zhì)供給規(guī)定了稱合介質(zhì)的連續(xù)循環(huán)。能夠在超聲波檢驗期間和/或之前實施該循環(huán)。在示出的實施方式中的強制循環(huán)通過管路2、3和分配器4、沉淀槽I和泵5實現(xiàn)。在此，設(shè)置有用于將耦合介質(zhì)脫氣的沉淀槽I以及特別是設(shè)置在其內(nèi)的曲折型管路系統(tǒng)6。該曲折型管路系統(tǒng)6如此設(shè)計，使得設(shè)置有盡可能長的部分區(qū)段，在該 部分區(qū)段中如此選擇流動走向，使得耦合介質(zhì)順著其重力方向流動，這對于氣泡和介質(zhì)的分離并且由此對于脫氣是有益的。此外，在沉淀槽I中設(shè)置有區(qū)域7，區(qū)域7用于饋給新的率禹合介質(zhì)，以便能夠補償稱合介質(zhì)損耗。部分耦合介質(zhì)經(jīng)過分配器4從循環(huán)中被分出來，并且在支管15中輸送到檢驗頭8，支管15可獨立地、分開地通過待手動操作的關(guān)斷閥14和待氣動操作的閥8關(guān)斷。通過收集池將從耦合室中漏出的耦合介質(zhì)聚集在一起并且借助于泵12和回引管路13回引到循環(huán)、即沉淀槽I中。設(shè)置有排出口 11用于系統(tǒng)的維護、清洗等。通過使耦合介質(zhì)僅部分地被引導(dǎo)經(jīng)過超聲波檢驗頭并且在超聲波受檢物被導(dǎo)入環(huán)路中之前和/或期間，耦合介質(zhì)能夠在循環(huán)中有效地被沉淀和/或被脫氣，以便然后輸送到超聲波檢驗頭。由此改進耦合介質(zhì)的無氣泡性并提高超聲波診斷質(zhì)量。此外，通過按照本發(fā)明的循環(huán)引導(dǎo)裝置，在該循環(huán)引導(dǎo)裝置中檢驗頭不集成到為脫氣而設(shè)置的循環(huán)中，引導(dǎo)耦合介質(zhì)的管路相對于經(jīng)過檢驗頭的單純循環(huán)能夠被縮短。檢驗頭外部的循環(huán)的另一重要優(yōu)點是，耦合介質(zhì)到檢驗頭的流入能夠被控制，也就是說，對檢驗頭的耦合介質(zhì)供給能夠被接通和關(guān)閉，而不在整個供給系統(tǒng)中由于上述壓力關(guān)系和流量關(guān)系的改變而形成氣泡。
權(quán)利要求
1.具有超聲波檢驗步驟的超聲波檢驗方法，在所述超聲波檢驗步驟中借助于通過超聲波檢驗頭產(chǎn)生的超聲波無損傷地檢查受檢物，其中在所述超聲波檢驗步驟之前和/或期間，液態(tài)耦合介質(zhì)被引入所述檢驗頭外部的連續(xù)循環(huán)中，其特征在于，部分所述耦合介質(zhì)從所述循環(huán)中被分出來并且被輸送到超聲波檢驗頭和受檢物之間的耦合室。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述耦合介質(zhì)在輸送到所述耦合室后重新被回引到所述循環(huán)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，在所述超聲波檢驗步驟期間，所述耦合介質(zhì)從所述循環(huán)中被連續(xù)地分出來并且被連續(xù)地輸送到所述耦合室。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，至少在所述超聲波檢驗步驟之前和之后中斷所述耦合介質(zhì)從所述循環(huán)中分出來，而不中斷該循環(huán)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，所述耦合介質(zhì)具有水。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述耦合介質(zhì)是天然水。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，所述耦合介質(zhì)在所述循環(huán)中被脫氣。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，在所述超聲波檢驗步驟期間或間歇地在多個超聲波檢驗步驟之間，所述受檢物相對于檢驗頭移動或相反。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一項所述的方法，其特征在于，所述受檢物是棒或者管。
10.超聲波檢驗裝置，其至少具有 超聲波檢驗頭(8)，用于借助于通過所述超聲波檢驗頭產(chǎn)生的超聲波對受檢物實施超聲波檢驗步驟； 用于將液態(tài)耦合介質(zhì)輸送到超聲波檢驗頭和受檢物之間的耦合室中的部件，其特征在于， 用于在所述超聲波檢驗之前和/或期間將所述耦合介質(zhì)在檢驗頭外部引入連續(xù)循環(huán)的部件(1、2、3、4、5)，以及 用于將部分所述耦合介質(zhì)從所述循環(huán)(1、2、3、4、5)中分出來以輸送到所述耦合室中的部件(9、14、15)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于用于將輸送到所述耦合室的所述耦合介質(zhì)回引到所述循環(huán)(1、2、3、4、5)中的部件(10、12)。
12.根據(jù)前述裝置權(quán)利要求之一項所述的裝置，其特征在于用于中斷所述耦合介質(zhì)到所述耦合室中的輸送的部件(14)，所述部件不中斷所述循環(huán)(1、2、3、4、5)。
13.根據(jù)前述裝置權(quán)利要求之一項所述的裝置，其特征在于用于將所述耦合介質(zhì)脫氣的部件(1、6)。
14.根據(jù)前述裝置權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述用于將所述耦合介質(zhì)脫氣的部件(I、6)包括沉淀槽。
15.根據(jù)前述裝置權(quán)利要求13或14之一項所述的裝置，其特征在于，所述用于脫氣的部件(1、6)如此構(gòu)成，使得所述耦合介質(zhì)的曲折型引導(dǎo)得以實現(xiàn)。
16.根據(jù)前述裝置權(quán)利要求13至15之一項所述的裝置，其特征在于，所述用于脫氣的部件(1、6)如此構(gòu)成，使得所述耦合介質(zhì)順著所述重力方向的流動得以實現(xiàn)。
17.根據(jù)前述裝置權(quán)利要求10至16之一項所述的裝置，其特征在于用于產(chǎn)生受檢物和檢驗 之間的相對運動的部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有超聲波檢驗步驟的超聲波檢驗方法，在所述超聲波檢驗步驟中借助于通過超聲波檢驗頭產(chǎn)生的超聲波無損傷地檢查受檢物，其中液態(tài)耦合介質(zhì)在檢驗頭外部連續(xù)循環(huán)。部分耦合介質(zhì)被分出來并且輸送到超聲波檢驗頭和受檢物之間的耦合室。該耦合介質(zhì)循環(huán)同樣也包含有脫氣裝置。耦合介質(zhì)中的氣泡借助于沉淀槽和Z字型管路從耦合介質(zhì)中去除。
文檔編號G01N29/28GK102782486SQ201080059847
公開日2012年11月14日 申請日期2010年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者C·布雷登巴赫, R·普勞澤 申請人:Ge傳感與檢測技術(shù)有限公司