本發(fā)明涉及管道檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于管道檢測的壓電超聲檢測探頭系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在利用管道運輸?shù)倪^程中，為了獲知管道是否存在缺陷，需要采用管道檢測技術(shù)對其進(jìn)行檢測。根據(jù)檢測設(shè)備所處位置的不同，管道檢測技術(shù)可分為內(nèi)檢測和外檢測兩種。其中，管道內(nèi)檢測技術(shù)是一種常用來有效檢測管道的管壁腐蝕、幾何凹坑、機械損傷、裂紋等缺陷的技術(shù)，其一般包括幾何測徑、漏磁檢測、壓電超聲檢測、電磁超聲檢測等。

壓電超聲檢測基于其操作簡單，能真實準(zhǔn)確地反映管道缺損現(xiàn)象而被廣泛應(yīng)用。通常情況下，在對管道進(jìn)行內(nèi)檢的過程中，需要將探頭安裝在檢測器上，通過將探頭伸入到管道內(nèi)部，對管內(nèi)壁進(jìn)行檢測，并將采集的數(shù)據(jù)傳遞并存儲在檢測器中。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

現(xiàn)有技術(shù)提供的探頭為單一的探頭結(jié)構(gòu)，當(dāng)管道存在凹陷等變形結(jié)構(gòu)時，其無法保證與管道內(nèi)壁的良好貼合性，進(jìn)而無法獲得真實的檢測結(jié)果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供了一種在管道存在凹陷等變形結(jié)構(gòu)時，仍能保證與管道內(nèi)壁的良好貼合性，且用于對輸送油、水等介質(zhì)的長距離及中等口徑的高壓輸送管道進(jìn)行檢測的壓電超聲檢測探頭系統(tǒng)。具體技術(shù)方案如下：

一種用于管道檢測的壓電超聲檢測探頭系統(tǒng)，包括多個探頭，其中，所述探頭系統(tǒng)還包括：探頭座、探頭臂、底座、2個探頭座限位彈簧、探頭臂限位彈簧、拉桿、探頭座轉(zhuǎn)軸、探頭臂轉(zhuǎn)軸、拉桿轉(zhuǎn)軸，多個所述探頭安裝在所述探 頭座上；

所述探頭座通過所述探頭座轉(zhuǎn)軸與所述探頭臂的前端可轉(zhuǎn)動連接，2個所述探頭座限位彈簧對稱地設(shè)置在所述探頭臂兩側(cè)，兩端分別固定在所述探頭座和所述探頭臂上，用于對所述探頭座提供預(yù)緊力，以在預(yù)定行程內(nèi)對所述探頭座進(jìn)行限位；

所述探頭臂通過所述探頭臂轉(zhuǎn)軸固定在所述底座上，并可在預(yù)定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動，所述探頭臂的后端通過所述拉桿轉(zhuǎn)軸與所述拉桿可轉(zhuǎn)動連接，且所述探頭臂限位彈簧套裝在所述拉桿上，用于對所述探頭臂提供預(yù)緊力，以在預(yù)定行程內(nèi)對所述探頭臂進(jìn)行限位。

具體地，所述探頭座包括方形探頭座本體、探頭座安裝架、耐磨陶瓷條；

所述探頭座安裝架相對的側(cè)壁內(nèi)均設(shè)置有滑槽，所述探頭座本體的側(cè)部嵌入所述滑槽內(nèi)，并通過螺釘使所述探頭座本體固定在所述探頭座安裝架上；

所述探頭座安裝架相對的側(cè)壁上端均設(shè)置有所述耐磨陶瓷條，用于為多個所述探頭提供檢測提離值。

具體地，所述探頭座本體上排布有多個探頭安裝孔，且所述探頭安裝孔內(nèi)設(shè)置有彈性擋圈，用于裝夾所述探頭。

具體地，作為優(yōu)選，所述探頭座本體上排布有8個所述探頭安裝孔，8個所述探頭安裝孔沿待檢測管道的軸向呈3排，并以圓周方向等角度均勻陣列排布，相鄰的3個所述探頭安裝孔所形成的三角形均保持一致。

具體地，作為優(yōu)選，所述探頭座安裝架包括三面封閉的方形框體和連接件，且所述方形框體包括順次連接的第一側(cè)面、后端面和第二側(cè)面；

所述滑槽設(shè)置在所述第一側(cè)面和所述第二側(cè)面的內(nèi)壁中，所述連接件固定在所述后端面的外壁上；

所述探頭臂的前端伸入到所述連接件中，所述探頭座轉(zhuǎn)軸穿過所述探頭臂的前端和所述連接件，以使所述探頭臂與所述探頭座安裝架可轉(zhuǎn)動連接；

所述探頭座限位彈簧的兩端分別與所述連接件的側(cè)壁和所述探頭臂的側(cè)壁連接，以在預(yù)定行程內(nèi)對所述探頭座進(jìn)行限位。

作為優(yōu)選，所述探頭座限位彈簧為拉伸彈簧。

具體地，作為優(yōu)選，所述底座包括依次連接的壓電超聲檢測儀安裝段、探 頭臂安裝段和拉桿安裝段；

所述壓電超聲檢測儀安裝段上設(shè)置有2個第一通孔，用于安裝壓電超聲檢測儀；

所述探頭臂安裝段中部設(shè)置有開縫，用于容納所述探頭臂，所述探頭臂轉(zhuǎn)軸穿過所述探頭臂及所述探頭臂安裝段，以使所述探頭臂可在預(yù)定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動；

所述拉桿安裝段設(shè)置有第二通孔，用于使拉桿的前端穿過，所述拉桿旋轉(zhuǎn)軸穿過所述拉桿的前端和所述探頭臂的后端，以在預(yù)定行程內(nèi)對所述探頭臂進(jìn)行限位。

具體地，所述探頭臂限位彈簧的本體套裝在所述拉桿上，且兩個端部分別固定在所述拉桿安裝段外部和所述拉桿的后端。

作為優(yōu)選，所述探頭臂限位彈簧為壓縮彈簧。

作為優(yōu)選，所述探頭座、探頭臂、底座、拉桿、探頭座轉(zhuǎn)軸、探頭臂轉(zhuǎn)軸、拉桿轉(zhuǎn)軸的材質(zhì)均為金屬合金。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

本發(fā)明實施例提供的壓電超聲檢測探頭系統(tǒng)，適用于對輸送油、水等介質(zhì)的長距離及中等口徑的高壓輸送管道進(jìn)行檢測，該探頭系統(tǒng)通過采用可轉(zhuǎn)動的探頭座及探頭臂，并能使用限位彈簧在預(yù)定行程內(nèi)對它們進(jìn)行限位，如此設(shè)置，能夠在管道存在凹陷等變形結(jié)構(gòu)時，該探頭系統(tǒng)基于自身所具備的一定伸縮能力，其上的探頭始終與管道內(nèi)壁垂直，保持其與管壁良好的貼合性，進(jìn)而保證獲得更準(zhǔn)確地管道內(nèi)檢數(shù)據(jù)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例提供的用于管道檢測的壓電超聲檢測探頭系統(tǒng)的側(cè)視圖；

圖2是本發(fā)明又一實施例提供的用于管道檢測的壓電超聲檢測探頭系統(tǒng)的主視圖；

圖3是本發(fā)明又一實施例提供的，壓電超聲檢測探頭系統(tǒng)在管道中的工作狀態(tài)示意圖；

圖4是本發(fā)明又一實施例提供的，壓電超聲檢測探頭系統(tǒng)中探頭座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明又一實施例提供的，壓電超聲檢測探頭系統(tǒng)中，探頭在探頭座本體的探頭安裝孔上的排布結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明又一實施例提供的，壓電超聲檢測探頭系統(tǒng)的探頭臂和探頭座配合發(fā)生位移時的位移狀態(tài)對比圖。

附圖標(biāo)記分別表示：

1 探頭座，

101 探頭座本體，

102 探頭座安裝架，

1021 方形框體，

1022 連接件，

103 耐磨陶瓷條，

104 探頭安裝孔，

105 彈性擋圈，

106 螺釘，

2 探頭臂，

3 底座，

301 壓電超聲監(jiān)測儀安裝段，

302 探頭臂安裝段，

303 拉桿安裝段，

4 探頭座限位彈簧，

5 探頭臂限位彈簧，

6 拉桿，

7 探頭座轉(zhuǎn)軸，

8 探頭臂轉(zhuǎn)軸，

9 拉桿轉(zhuǎn)軸。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

如附圖1及附圖2所示，本發(fā)明實施例提供了一種用于管道檢測的壓電超聲檢測探頭系統(tǒng)，該壓電超聲檢測探頭系統(tǒng)包括多個探頭，進(jìn)一步地，該探頭系統(tǒng)還包括：探頭座1、探頭臂2、底座3、2個探頭座限位彈簧4、探頭臂限位彈簧5、拉桿6、探頭座轉(zhuǎn)軸7、探頭臂轉(zhuǎn)軸8、拉桿轉(zhuǎn)軸9。其中，多個探頭安裝在探頭座1上。

探頭座1通過探頭座轉(zhuǎn)軸7與探頭臂2的前端可轉(zhuǎn)動連接，2個探頭座限位彈簧4對稱地設(shè)置在探頭臂2兩側(cè)，兩端分別固定在探頭座1和探頭臂2上，用于對探頭座1提供預(yù)緊力，以在預(yù)定行程內(nèi)對探頭座1進(jìn)行限位。

探頭臂2通過探頭臂轉(zhuǎn)軸8固定在底座3上，并可在預(yù)定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動。探頭臂2的后端通過拉桿轉(zhuǎn)軸9與拉桿6可轉(zhuǎn)動連接，且探頭臂限位彈簧5套裝在拉桿6上，用于對探頭臂2提供預(yù)緊力，以在預(yù)定行程內(nèi)對探頭臂2進(jìn)行限位。

本發(fā)明實施例提供的壓電超聲檢測探頭系統(tǒng)，適用于對輸送油、水等介質(zhì)的長距離及中等口徑的高壓輸送管道進(jìn)行檢測，該探頭系統(tǒng)通過采用可轉(zhuǎn)動的探頭座1及探頭臂2，并能使用限位彈簧在預(yù)定行程內(nèi)對它們進(jìn)行限位，如此設(shè)置，能夠在管道存在凹陷等變形結(jié)構(gòu)時，該探頭系統(tǒng)基于自身所具備的一定伸縮能力，其上的探頭始終與管道內(nèi)壁垂直(如附圖3所示)，保持其與管壁良好的貼合性，進(jìn)而保證獲得更準(zhǔn)確地管道內(nèi)檢數(shù)據(jù)。

可以理解的是，本發(fā)明實施例提供的壓電超聲檢測探頭系統(tǒng)的大小以能自由地進(jìn)出管道為宜，本發(fā)明實施例在此不對其作更具體的限定。

具體地，本發(fā)明實施例提供的壓電超聲檢測探頭系統(tǒng)中，如附圖1、附圖2及附圖4所示，探頭座1包括方形得探頭座本體101、探頭座安裝架102、耐磨陶瓷條103。其中，探頭座安裝架102相對的側(cè)壁內(nèi)均設(shè)置有滑槽，探頭座本體101的側(cè)部嵌入滑槽內(nèi)，并通過使用螺釘106使探頭座本體101固定在探頭座安裝架102上；探頭座安裝架102相對的側(cè)壁上端均設(shè)置有耐磨陶瓷條103，用于為多個探頭提供檢測提離值。

本發(fā)明實施例通過將探頭座本體101嵌入探頭座安裝架102中，以便于控 制探頭座本體101的形狀呈簡單地方形結(jié)構(gòu)與管道內(nèi)壁相適應(yīng)，同時使探頭座安裝架102作為連接機構(gòu)與探頭臂2實現(xiàn)可轉(zhuǎn)動連接。在此基礎(chǔ)上，可在探頭座安裝架102相對的側(cè)壁上端分別對稱地設(shè)置耐磨陶瓷條103，以用來為安裝在探頭座本體101上的多個探頭提供檢測提離值，亦即使探頭與管道內(nèi)壁保證一定的安全監(jiān)測距離。其中，在探頭座安裝架102相對的側(cè)壁上端均設(shè)置有用于容納陶瓷條的凹槽，以使耐磨陶瓷條103對應(yīng)安裝在該凹槽中，并與多個探頭位于同一水平面上?？梢岳斫獾氖?，盡管與多個探頭在同一水平面上，但是耐磨陶瓷條103的頂部高于探頭頂部特定的距離，如此設(shè)置，不僅有效保證了探頭在工況條件下所需要的檢測提離值，還能夠有效減少該探頭系統(tǒng)與管道內(nèi)壁的接觸面積，進(jìn)而減少該探頭系統(tǒng)的摩擦磨損現(xiàn)象。進(jìn)一步地，該耐磨陶瓷條103的結(jié)構(gòu)可以為塊狀、棒狀、椎體狀，優(yōu)選為棒狀。當(dāng)然，其他耐磨的絕緣材料也可以用來替代該耐磨陶瓷條103。

進(jìn)一步具體來說，探頭座安裝架102包括：三面封閉的方形框體1021和連接件1022，且方形框體1021包括順次連接的第一側(cè)面、后端面和第二側(cè)面。其中，滑槽設(shè)置在第一側(cè)面和第二側(cè)面的內(nèi)壁中，通過將探頭座本體101的通過這兩個滑槽嵌入探頭座安裝架102中，利于探頭座本體101的安裝及拆卸。待探頭座本體101嵌入探頭座安裝架102中的滑槽中后，通過使用螺釘106，例如十字沉頭螺釘將探頭座本體101與探頭座安裝架102固定在一起。

進(jìn)一步地，連接件1022固定在后端面的外壁上，探頭臂2的前端伸入到連接件1022中，探頭座轉(zhuǎn)軸7穿過探頭臂2的前端和連接件1022，以使探頭臂2與探頭座安裝架102可轉(zhuǎn)動連接。具體地，連接件1022由方形部分和楔形部分構(gòu)成，兩者配合連接，其中方形部分固定在探頭座安裝架102的后端面上，在其中，探頭座轉(zhuǎn)軸7穿過探頭臂2的前端和該連接件1022的方形部分，以使探頭臂2與探頭座安裝架102可轉(zhuǎn)動連接。

進(jìn)一步地，探頭座限位彈簧4的兩端分別與連接件1022的側(cè)壁和探頭臂2的側(cè)壁連接，以在預(yù)定行程內(nèi)對探頭座1進(jìn)行限位。具體舉例來說，可以在連接件1022的楔形部分的相對的側(cè)壁外部分別設(shè)置一個掛臺，同時在探頭臂2的相對的側(cè)壁外部也分別設(shè)置一個掛臺，使用拉伸彈簧作為探頭座限位彈簧4，通過將探頭座限位彈簧4兩端的掛鉤鉤住連接件1022的楔形部分上的掛臺和探頭臂2上的掛臺，以保證在預(yù)定的行程內(nèi)對探頭座1進(jìn)行限位，使探頭座1既能 實現(xiàn)在一定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動，且能同時保證足夠的穩(wěn)定性，便于探頭檢測操作。

具體地，本發(fā)明實施例在探頭座本體101上排布有多個探頭安裝孔104，且每個探頭安裝孔104內(nèi)均設(shè)置有彈性擋圈105，不僅能用來裝夾探頭，且便于探頭的安裝與拆卸。作為優(yōu)選，探頭座本體101上排布有8個探頭安裝孔104，8個探頭安裝孔104沿待檢測管道的軸向呈3排，并沿管道的圓周方向等角度均勻陣列排布，相鄰的3個探頭安裝孔104所形成的三角形均保持一致(即能使每個探頭等角度排布，如附圖5所示，其中，探頭安裝孔104按照A、B、C、D、E、F、G、H的順序進(jìn)行布置，如此即可實現(xiàn)，當(dāng)多個探頭座同時使用時，其上的探頭安裝孔能沿管道的圓周方向均勻覆蓋管道內(nèi)壁，避免了探頭檢測過程中在管道圓周方向的重疊覆蓋或者遺漏現(xiàn)象)。通過如上設(shè)置，以在特定空間中對管道內(nèi)壁最大限度地實現(xiàn)有效覆蓋。

進(jìn)一步地，本發(fā)明實施例提供的壓電超聲檢測探頭系統(tǒng)中，底座3包括依次連接的壓電超聲檢測儀安裝段301、探頭臂安裝段302和拉桿安裝段303。其中，壓電超聲檢測儀安裝段301上設(shè)置有2個第一通孔，用于安裝壓電超聲檢測儀；探頭臂安裝段302中部設(shè)置有開縫，用于容納探頭臂2，探頭臂轉(zhuǎn)軸8穿過探頭臂2及探頭臂安裝段302，以使探頭臂2可在預(yù)定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動；拉桿安裝段303設(shè)置有第二通孔，用于使拉桿6的前端穿過，拉桿6旋轉(zhuǎn)軸穿過拉桿6的前端和探頭臂2的后端，以在預(yù)定行程內(nèi)對探頭臂2進(jìn)行限位。通過如上設(shè)置，能夠使探頭臂2在一定的角度內(nèi)轉(zhuǎn)動，并保證穩(wěn)定，與此同時探頭座1也會在一定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動，并保持穩(wěn)定(該探頭系統(tǒng)的位移過程可參見圖6，例如探頭座1可在具有一定預(yù)緊力的前提下從Ⅰ位置轉(zhuǎn)動到Ⅱ位置，并在Ⅱ位置處保持穩(wěn)定。相應(yīng)地，探頭臂2也將隨之轉(zhuǎn)動)，從而在面對具有變形結(jié)構(gòu)的管道時能夠保證探頭與管道內(nèi)壁始終垂直?？梢岳斫獾氖牵筋^臂2與拉桿6之間成一定角度，即拉桿6位于水平方向，而探頭臂2在豎直方向上傾斜設(shè)置，以使該探頭系統(tǒng)能自由地進(jìn)入管道內(nèi)部。

本發(fā)明實施例中，探頭臂限位彈簧5優(yōu)選為壓縮彈簧，如此能夠使該探頭臂限位彈簧5的本體套裝在拉桿6上，且兩個端部分別固定在拉桿安裝段303外部和拉桿6的后端。當(dāng)探頭臂2轉(zhuǎn)動時，其帶動拉桿6隨之運動，如此將壓縮探頭臂限位彈簧5，使其為探頭臂2提供預(yù)緊力，保證探頭臂2在預(yù)定的行程內(nèi)穩(wěn)定。

進(jìn)一步地，為了提高本發(fā)明實施例提供的壓電超聲檢測探頭系統(tǒng)的使用壽命，探頭座1、探頭臂2、底座3、拉桿6、探頭座轉(zhuǎn)軸7、探頭臂轉(zhuǎn)軸8、拉桿轉(zhuǎn)軸9的材質(zhì)均為金屬合金，優(yōu)選為不銹鋼結(jié)構(gòu)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。