本發(fā)明涉及一種超聲檢測自動掃查裝置，特別涉及一種異形管件對接焊縫超聲檢測用自動掃查器的檢測方法。

背景技術(shù)：

眾所周知，超聲檢測法具有檢測范圍大、靈敏度高、速度快，能夠?qū)θ毕荻ㄎ欢康葍?yōu)點，因此在工業(yè)檢測中得到了廣泛應用。在超聲檢測方法中，人工檢測方式存在檢測效率低，人員因素對檢測結(jié)果影響大，異形管件因外部存在帶斜臺不規(guī)則結(jié)構(gòu)致使人工檢測鋸齒形掃查無法實施的問題。尤其在進行超聲相控陣成像檢測時，人工檢測在大范圍掃查時會因手動操作原因造成誤差累積進而影響檢測結(jié)果使檢測誤差偏大，直接影響檢測結(jié)果的準確性；并且人工檢測整圈掃查時因位置變幻原因難以保證查過程中探頭耦合和運行軌跡穩(wěn)定，難以確保檢測成像結(jié)果質(zhì)量。因此，為克服人工檢測實施超聲相控陣成像檢測過程中存在的問題，避免大范圍掃查時誤差累積進而影響檢測結(jié)果，提高異形管件對接接頭超聲相控陣檢測效率，保證掃查過程探頭耦合和運行軌跡穩(wěn)定，需研發(fā)專用異形結(jié)構(gòu)焊縫自動掃查裝置。

目前，現(xiàn)有的超聲檢測自動掃查裝置主要應用于規(guī)則焊縫檢測中，如平板焊縫、角度固定的角焊縫、管道對接焊縫、球罐環(huán)焊縫等。針對異形管件對接接頭的超聲檢測，因結(jié)構(gòu)原因常規(guī)脈沖反射法檢測難以實施，需應用超聲相控陣技術(shù)進行檢測，而人工實施超聲相控陣檢測時存在上述不足，所以需開發(fā)專用自動掃查裝置配合實施。同時，專用自動掃查裝置需要具有較強的針對性和適應性，至少具備以下條件：1、能夠在狹小空間現(xiàn)場作業(yè)的要求；2、能夠適應不同管徑管道的檢測需求；3、能夠適應爬行面與掃查面直徑不同變化的要求；4、能夠適應爬行面與掃查面軸向距離變化的要求。滿足上述要求的自動掃查裝置目前國內(nèi)尚未出現(xiàn)。

以異形管件對接焊縫為例，管道一般為鐵磁性材料，但焊縫兩側(cè)管道直徑不同，焊縫處直徑與掃查器爬行處直徑不同，且焊縫一側(cè)管道為弧形管道。掃查器首先需要能在不同管徑的管道上爬行，掃查器需要適應探頭檢測處管道直徑和掃查器爬行處管道直徑不同。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷和不足，提供了一種異形管件對接焊縫超聲檢測用自動掃查器的檢測方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種異形管件對接焊縫超聲檢測用自動掃查器，包括掃查器主體組件、探頭臂組件、探頭夾持組件、萬向吸附輪組件和柔性軌道組件；所述探頭臂組件安裝在所述掃查器主體組件上，所述探頭夾持組件和萬向吸附輪組件平行安裝在所述探頭臂組件上；使用時，將柔性軌道組件固定在被檢測管道上，由掃查器主體組件提供動力，使自動掃查器在軌道上移動，并且在探頭臂組件的作用下，探頭夾持組件夾持著超聲探頭沿著被檢測管道的軸線方向移動至被檢測焊縫處，同時萬向吸附輪組件與被檢測焊縫周圍的管道面支撐起間隙，使得超聲探頭與被檢測管道之間的距離恒定。

進一步，所述掃查器主體組件包括主體殼體、驅(qū)動電機、主動帶輪、隨動帶輪、編碼器、輪軸、磁性輪和驅(qū)動帶輪；

所述主體殼體為臺階狀，包括第一臺階和第二臺階，所述驅(qū)動電機固定在所述主體殼體第一臺階的一側(cè)，所述主動帶輪與所述隨動帶輪固定在所述第一臺階的另一側(cè)，且通過傳輸帶相連，所述主動帶輪與所述驅(qū)動電機軸相連；所述輪軸為兩根，平行設置在所述主體殼體的兩側(cè)壁之間，所述驅(qū)動帶輪通過其中一根輪軸與所述隨動帶輪相連，所述磁性輪為兩個，均固定在另一根輪軸上，所述編碼器位于主動帶輪和隨動帶輪的同一側(cè)，且固定在另一根輪軸的端部。

進一步，所述探頭臂組件包括探頭臂支撐座、滑軌連接件、滑軌、滑塊、滑塊連接件、滑塊固定件和手柄螺絲；

所述探頭臂支撐座固定在主體殼體第二臺階上，所述滑軌連接件兩端分別與所述探頭臂支撐座和主體殼體第一臺階鉸接，所述滑軌為兩根，兩根平行的滑軌的端部固定在所述滑軌連接件上，每根滑軌上均設有滑塊，所述滑塊為U形，置于所述滑軌下表面上，兩個滑塊通過所述滑塊連接件固定相連，所述滑塊固定件置于所述滑軌上方，且通過手柄螺絲與所述滑塊連接件相連。

進一步，所述萬向吸附輪組件包括萬向吸附輪連接件、萬向節(jié)、三角板、圓形永磁鐵和萬向球；

所述萬向吸附輪連接件固定在滑塊連接件上，所述萬向節(jié)的上端與所述萬向吸附輪連接件的下表面固定相連，下端與所述三角板的上表面固定相連，所述圓形永磁鐵固定在所述三角板下表面的中心處，所述萬向球固定在所述三角板下表面的三個角上。

進一步，所述柔性軌道組件包括柔性軌道皮帶和柔性軌道皮帶緊固裝置，所述柔性軌道皮帶環(huán)繞被檢測管道外壁一周，用所述柔性軌道皮帶緊固裝置將所述柔性軌道皮帶鎖緊固定，進行檢測時，掃查器主體組件的兩個磁性輪的內(nèi)側(cè)依靠柔性軌道皮帶的兩側(cè)作為軌道，同時驅(qū)動帶輪的齒與所述柔性軌道皮帶的齒相嚙合，從而帶動掃查器在柔性軌道皮帶上移動。

本發(fā)明還提供一種異形管件對接焊縫超聲檢測用自動掃查器的檢測方法：

首先，組裝掃查器主體組件、探頭臂組件、探頭夾持組件和萬向吸附輪組件，并檢查各組件是否正常工作，將柔性軌道皮帶通過柔性軌道皮帶緊固裝置固定在被檢測管道外壁上；

然后，將掃查器安裝在柔性軌道皮帶上，其中，兩個磁性輪的內(nèi)側(cè)依靠柔性軌道依靠柔性軌道皮帶的兩側(cè)作為軌道，并通過磁吸附力與被檢測管道吸附，從而保證了對不同管徑管道的使用，驅(qū)動帶輪上的齒與柔性軌道皮帶的齒相嚙合，打開驅(qū)動電機，驅(qū)動電機的帶動主動帶輪轉(zhuǎn)動，進而帶動隨動帶輪轉(zhuǎn)動，隨動帶輪帶動驅(qū)動帶輪轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)在柔性軌道皮帶上沿著被檢測管道的圓周移動；

再者，萬向吸附輪組件置于被檢測管道上焊縫周圍，通過三個萬向球?qū)A形永磁鐵支撐起來形成間隙吸附，保證了超聲探頭與被檢測管道之間的距離恒定，同時扭簧為超聲探頭提供壓緊力，使得超聲探頭與被檢測管道貼合；

最后，旋松手柄螺絲，使滑塊在滑軌上滑動，從而調(diào)節(jié)超聲探頭在被檢測管道軸向的位置，從而實現(xiàn)了超聲探頭在管道軸向位置的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)完畢，旋緊手柄螺絲，將超聲探頭固定。

本發(fā)明所達到的有益技術(shù)效果：本發(fā)明提供的異形管件對接焊縫超聲檢測用自動掃查器，可以檢測不同直徑的管道，超聲探頭在管道的軸向位置可調(diào)，可以適用于對焊縫處管徑與掃查器爬行處管徑不同的管道檢測。

附圖說明

圖1本發(fā)明之掃查器結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2本發(fā)明之掃查器結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖3本發(fā)明之柔性軌道組件結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：A掃查器主體組件；A-1主體殼體；A-2驅(qū)動電機；A-3主動帶輪；A-4隨動帶輪；A-5編碼器；A-6輪軸；A-7磁性輪；A-8驅(qū)動帶輪；A-9第一臺階；A-10第二臺階；B探頭臂組件；B-1探頭支撐座；B-2滑軌連接件；B-3滑軌；B-4滑塊；B-5滑塊連接件；B-6滑塊固定件；B-7手柄螺絲；C探頭夾持組件；C-1探頭夾持件；C-2超聲探頭；D萬向吸附輪組件；D-1萬向吸附輪連接件；D-2萬向節(jié)；D-3三角板；D-4圓形永磁鐵；D-5萬向球；E柔性軌道組件；E-1柔性軌道皮帶；E-2柔性軌道皮帶緊固裝置。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。

如圖1-3所示，本發(fā)明提供一種異形管件對接焊縫超聲檢測用自動掃查器，包括掃查器主體組件A、探頭臂組件B、探頭夾持組件C、萬向吸附輪組件D和柔性軌道組件E；所述探頭臂組件B安裝在所述掃查器主體A組件上，所述探頭夾持組件C和萬向吸附輪組件D平行安裝在所述探頭臂組件B上；使用時，將柔性軌道組件E固定在被檢測管道上，由掃查器主體組件A提供動力，使自動掃查器在軌道上移動，并且在探頭臂組件B的作用下，探頭夾持組件C夾持著超聲探頭沿著被檢測管道的軸線方向移動至被檢測焊縫處，同時萬向吸附輪組件D與被檢測焊縫周圍的管道面支撐起間隙，使得超聲探頭與被檢測管道之間的距離恒定。

進一步，所述掃查器主體組件A包括主體殼體A-1、驅(qū)動電機A-2、主動帶輪A-3、隨動帶輪A-4、編碼器A-5、輪軸A-6、磁性輪A-7和驅(qū)動帶輪A-8；

所述主體殼體為臺階狀，包括第一臺階A-9和第二臺階A-10，所述驅(qū)動電機A-2固定在所述主體殼體A-1第一臺階A-9的一側(cè)，所述主動帶輪A-3與所述隨動帶輪A-4固定在所述第一臺階A-9的另一側(cè)，且通過傳輸帶相連，所述主動帶輪A-3與所述驅(qū)動電機A-2軸相連；所述輪軸A-6為兩根，平行設置在所述主體殼體A-1的兩側(cè)壁之間，所述驅(qū)動帶輪A-8通過其中一根輪軸A-6與所述隨動帶輪A-4相連，所述磁性輪A-7為兩個，均固定在另一根輪軸A-6上，所述編碼器A-5位于主動帶輪A-3和隨動帶輪A-4的同一側(cè)，且固定在另一根輪軸A-6的端部。通過磁性輪與被檢測管道磁性吸附力，從而保證本發(fā)明適用于不同管徑的管道。

所述探頭臂組件B包括探頭臂支撐座B-1、滑軌連接件B-2、滑軌B-3、滑塊B-4、滑塊連接件B-5、滑塊固定件B-6和手柄螺絲B-7；

所述探頭臂支撐座B-1固定在主體殼體A-1第二臺階A-10上，所述滑軌連接件B-2兩端分別與所述探頭臂支撐座B-1和主體殼體A-1第一臺階A-9鉸接，所述滑軌B-3為兩根，兩根平行的滑軌B-3的端部固定在所述滑軌連接件B-2上，每根滑軌B-3上均設有滑塊B-4，所述滑塊B-4為U形，置于所述滑軌B-3下表面上，兩個滑塊B-4通過所述滑塊連接件B-5固定相連，所述滑塊固定件B-6置于所述滑軌B-3上方，且通過手柄螺絲B-7與所述滑塊連接件B-5相連。使用時，旋松手柄螺絲，使滑塊B-4在滑軌B-3上滑動，從而調(diào)節(jié)超聲探頭C-2在被檢測管道軸向的位置，從而實現(xiàn)了超聲探頭在管道軸向位置的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)完畢，旋緊手柄螺絲B-7，將超聲探C-2頭固定。

所述萬向吸附輪組件D包括萬向吸附輪連接件D-1、萬向節(jié)D-2、三角板D-3、圓形永磁鐵D-4和萬向球D-5；

所述萬向吸附輪連接件D-1固定在滑塊連接件B-5上，所述萬向節(jié)D-2的上端與所述萬向吸附輪連接件D-1的下表面固定相連，下端與所述三角板D-3的上表面固定相連，所述圓形永磁鐵D-4固定在所述三角板D-3下表面的中心處，所述萬向球D-5固定在所述三角板D-3下表面的三個角上。使用時，萬向吸附輪組件D置于被檢測管道上焊縫周圍，通過三個萬向球D-5將圓形永磁鐵D-4支撐起來形成間隙吸附，保證了超聲探頭C-2與被檢測管道之間的距離恒定，同時扭簧為超聲探頭C-2提供壓緊力，使得超聲探頭C-2與被檢測管道貼合；實現(xiàn)了對焊縫處管徑與掃查器爬行處管徑不同的管道檢測。

所述柔性軌道組件E包括柔性軌道皮帶E-1和柔性軌道皮帶緊固裝置E-2，所述柔性軌道皮帶E-1環(huán)繞被檢測管道外壁一周，用所述柔性軌道皮帶緊固裝置E-2將所述柔性軌道皮帶鎖緊固定，進行檢測時，掃查器主體組件A的兩個磁性輪A-7的內(nèi)側(cè)依靠柔性軌道皮帶E-1的兩側(cè)作為軌道，同時驅(qū)動帶輪A-8的齒與所述柔性軌道皮帶E-1的齒相嚙合，從而帶動掃查器在柔性軌道皮帶E-1上移動。

另外，本發(fā)明還提供一種異形管件對接焊縫超聲檢測用自動掃查器的檢測方法：

首先，組裝掃查器主體組件、探頭臂組件、探頭夾持組件和萬向吸附輪組件，并檢查各組件是否正常工作，將柔性軌道皮帶通過柔性軌道皮帶緊固裝置固定在被檢測管道外壁上；

然后，將掃查器安裝在柔性軌道皮帶上，其中，兩個磁性輪的內(nèi)側(cè)依靠柔性軌道依靠柔性軌道皮帶的兩側(cè)作為軌道，并通過磁吸附力與被檢測管道吸附，從而保證了對不同管徑管道的使用，驅(qū)動帶輪上的齒與柔性軌道皮帶的齒相嚙合，打開驅(qū)動電機，驅(qū)動電機的帶動主動帶輪轉(zhuǎn)動，進而帶動隨動帶輪轉(zhuǎn)動，隨動帶輪帶動驅(qū)動帶輪轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)在柔性軌道皮帶上沿著被檢測管道的圓周移動；

再者，萬向吸附輪組件置于被檢測管道上焊縫周圍，通過三個萬向球?qū)A形永磁鐵支撐起來形成間隙吸附，保證了超聲探頭與被檢測管道之間的距離恒定，同時扭簧為超聲探頭提供壓緊力，使得超聲探頭與被檢測管道貼合；

最后，旋松手柄螺絲，使滑塊在滑軌上滑動，從而調(diào)節(jié)超聲探頭在被檢測管道軸向的位置，從而實現(xiàn)了超聲探頭在管道軸向位置的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)完畢，旋緊手柄螺絲，將超聲探頭固定。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發(fā)明的保護范圍。