專利名稱：一種管道彎頭超聲掃查定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及超聲檢測(cè)技術(shù)，尤其涉及管道超聲成象掃查定位技術(shù)。
超聲成象檢測(cè)應(yīng)用于管道彎頭的探傷，尤其是對(duì)石油化工爐管彎頭的探傷。由于彎頭形狀特別，使對(duì)其內(nèi)部缺陷的掃查及定位帶來(lái)很大困難。目前尚無(wú)專用的掃查定位機(jī)械裝置的商品及文獻(xiàn)報(bào)道。經(jīng)過(guò)查新，也未見(jiàn)相關(guān)的專利。
本實(shí)用新型的目的是為管道彎頭的超聲成像檢測(cè)系統(tǒng)(另申請(qǐng)專利)提供一種配套的掃查定位裝置，以便形成一套完整的實(shí)用檢測(cè)系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的即本裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)能夠方便自如地控制超聲探頭在彎頭任一截面圓周上進(jìn)行掃查，裝置上的兩個(gè)傳感器能將超聲探頭掃查時(shí)的座標(biāo)實(shí)時(shí)地傳遞給計(jì)算機(jī)，從而迅速地得到彎頭內(nèi)缺陷圖像及其位置。而且本裝置還適用于不同管徑彎頭的超聲成像檢測(cè)。為此，本裝置的關(guān)鍵部件如內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌、滑塊聯(lián)合體、旋轉(zhuǎn)盤、插桿、夾持鉗等，保證了被檢彎頭能夠得到全方位掃查和準(zhǔn)確定位。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明

圖1為本裝置整體結(jié)構(gòu)圖(正視)；圖2為內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌、擺桿和旋轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)圖(側(cè)視)；圖3為機(jī)架結(jié)構(gòu)圖(正視)；圖4為機(jī)架A-A剖視圖；圖5為機(jī)架的B向圖；圖6為機(jī)架的C向圖；圖7為旋轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)圖(正視)；圖8為旋轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)圖(俯視)；圖9為夾持鉗結(jié)構(gòu)圖(俯視)。
其中1-螺釘，2-傳感器Ⅰ，3-連接板，4-內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌，5-換能器座，6-換能器，7-導(dǎo)軌座，8-圓柱銷，9-鉸制孔用螺栓，10-擺桿，11-鉸制孔用螺栓，12-旋轉(zhuǎn)盤，13-標(biāo)桿，14-滾花螺桿，15-標(biāo)桿座，16-夾持鉗，17-傳感器保險(xiǎn)盒，18-機(jī)架，19-傳感器Ⅱ，20-連接板，21-齒輪，22-齒輪，23-螺釘，24-螺釘，25-圓柱軸，26-壓蓋，27-圓柱銷孔，28-手柄，29-螺釘。
由附圖可知，本裝置主要由內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌4、滑塊聯(lián)合體1、2、3、角度傳感器Ⅰ2、換能器6、擺桿10、旋轉(zhuǎn)盤12、傳感器Ⅱ19、機(jī)架18、夾持鉗16、標(biāo)桿座15和標(biāo)桿13等部件組成。
①內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌4的兩端頭插入導(dǎo)軌座7槽內(nèi)，由圓柱銷8固定，由鉸制孔用螺栓9將導(dǎo)軌座7與擺桿(L形)10固定，擺桿10的另一端與旋轉(zhuǎn)盤12由鉸制孔螺栓11固定，旋轉(zhuǎn)盤12的圓心孔套在圓柱軸25上，使旋轉(zhuǎn)盤12可以繞圓柱軸25旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)盤12的邊上有滾花螺桿14，當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤12旋轉(zhuǎn)到所要求的角度后可由滾花螺桿14鎖緊。在旋轉(zhuǎn)盤12中間還有壓蓋26和螺釘24，用于限位圓柱軸25，并對(duì)旋轉(zhuǎn)盤12與機(jī)架18起連接作用。
②角度傳感器Ⅱ19的軸上固定有齒輪21，它與固定在圓柱軸25上的齒輪22銜合。角度傳感器Ⅱ19還和計(jì)算機(jī)電氣連接。由此可見(jiàn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤12帶動(dòng)圓柱軸25上的齒輪22旋轉(zhuǎn)時(shí)，與其銜合的齒輪21帶動(dòng)傳感器Ⅱ19轉(zhuǎn)動(dòng)，傳感器Ⅱ19產(chǎn)生的角度變化信號(hào)送入計(jì)算機(jī)。
③滑塊聯(lián)合體由螺釘1、角度傳感器Ⅰ2、連接板3組成。換能器座5與連接板3相連，換能器6固定在換能器座5上。角度傳感器Ⅰ2的軸上裝有齒輪，它與內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌4的內(nèi)齒銜合，角度傳感器Ⅰ2還和計(jì)算機(jī)電氣連接。當(dāng)滑塊聯(lián)合體1、2、3沿內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌滑動(dòng)時(shí)，則傳感器Ⅰ2的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并將其角度的變化信號(hào)送入計(jì)算機(jī)。
④標(biāo)桿座15固定在機(jī)架18上，標(biāo)桿13插在標(biāo)桿座15內(nèi)，由螺釘可以調(diào)節(jié)標(biāo)桿13的高低。標(biāo)桿13是作定位用，即使內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌4的旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)管道彎頭的圓心。
⑤夾持鉗16固定在機(jī)架18上，夾持鉗16為一對(duì)稱的鉗口可調(diào)節(jié)的雙夾鉗，它使整個(gè)裝置固定在管道彎頭上。因?yàn)閵A持鉗16的鉗口可以調(diào)節(jié)，所以適用于各類不同尺寸的管道彎頭。
⑥在內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌4及旋轉(zhuǎn)盤12上均有角度刻度，供操作時(shí)粗略定位用。
本實(shí)用新型的工作原理如下?lián)Q能器6對(duì)彎頭的掃查是通過(guò)滑塊聯(lián)合體1、2、3沿內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌4的滑動(dòng)，和通過(guò)內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌4繞圓柱軸25旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌4的旋轉(zhuǎn)軸線通過(guò)管道彎頭(180°圓弧)的圓心。內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌4與管道彎頭的截面同心。這是通過(guò)調(diào)節(jié)標(biāo)桿13的長(zhǎng)短來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即使標(biāo)桿13調(diào)到最短時(shí)。在換能器6掃查過(guò)程中，除滑塊聯(lián)合體沿內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌4滑動(dòng)外，為了掃查管道彎頭的不同截面，內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌4還通過(guò)旋轉(zhuǎn)盤12沿圓柱軸25旋轉(zhuǎn)。這樣，角度傳感器Ⅰ2和角度傳感器Ⅱ19都有角度變化信號(hào)的輸出，由此就可給出換能器6掃查時(shí)的各個(gè)位置的座標(biāo)角(Q，Φ)。其中Φ是管道彎頭上不同圓截面的角度，Q是對(duì)應(yīng)某一截面上弧面的不同點(diǎn)的角度。由此可見(jiàn)，Q，Φ的結(jié)合使我們可以掃查整個(gè)管道彎頭弧面，并能對(duì)超聲探頭自動(dòng)定位，進(jìn)而對(duì)管道內(nèi)部的缺陷定位達(dá)到超聲成像的目的。
由以上分析，本實(shí)用新型有以下優(yōu)點(diǎn)①安裝和拆卸方便。通過(guò)夾持鉗16使本裝置固定的管道彎頭上，并通過(guò)調(diào)節(jié)標(biāo)桿13，保證安裝時(shí)的同軸和同心，并適用各種大小尺寸的管道彎頭。
②掃查方便快捷。
③定位準(zhǔn)確。
因此本實(shí)用新型不僅是對(duì)管道彎頭超聲掃查定位，而且是超聲成像掃查定位系統(tǒng)必需配套的機(jī)械掃查部件，因此有著廣闊的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求1.一種管道彎頭超聲掃查定位裝置，其特征在于本裝置主要由內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌(4)、滑塊聯(lián)合體(1、3、5)、角度傳感器Ⅰ(2)、換能器(6)、擺桿(10)、旋轉(zhuǎn)盤(12)、傳感器Ⅱ(19)、機(jī)架(18)、夾持鉗(16)、標(biāo)桿座(15)和標(biāo)桿(13)等部件組成，其連接關(guān)系是①內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌(4)的兩端頭插入導(dǎo)軌座(7)槽內(nèi)，由圓柱銷(8)固定，由鉸制孔用螺栓(9)將導(dǎo)軌座(7)與擺桿(10)固定，擺桿(10)的另一端與旋轉(zhuǎn)盤(12)由鉸制孔螺栓(11)固定，旋轉(zhuǎn)盤(12)的圓心孔套在圓柱軸(25)上；②角度傳感器Ⅱ(19)的軸上固定有齒輪(21)，它與固定在圓柱軸(25)上的齒輪(22)銜合，角度傳感器Ⅱ(19)還和計(jì)算機(jī)電氣連接；③滑塊聯(lián)合體由螺釘(1)、角度傳感器Ⅰ(2)、連接板(3)組成，換能器座(5)與連接板(3)相連，換能器(6)由螺釘(1)固定在換能器座(5)上，角度傳感器Ⅰ(2)的軸上裝有齒輪，它與內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌(4)的內(nèi)齒銜合，角度傳感器Ⅰ(2)還和計(jì)算機(jī)電氣連接；④標(biāo)桿座(5)固定在機(jī)架(18)上，標(biāo)桿(13)插在標(biāo)桿座(15)內(nèi)；⑤夾持鉗(16)固定在機(jī)架(18)上。
2.按權(quán)利要求1所述的一種管道彎頭超聲掃查定位裝置，其特征在于內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌(4)上有角度刻度。
3.按權(quán)利要求1所述的一種管道彎頭超聲掃查定位裝置，其特征是在于擺桿(10)為L(zhǎng)形狀。
4.按權(quán)利要求1所述的一種管道彎頭超聲掃查定位裝置，其特征在于旋轉(zhuǎn)盤(2)上有角度刻度。
5.按權(quán)利要求1所述的一種管道彎頭超聲掃查定位裝置，其特征在于夾持鉗(16)為一對(duì)稱的雙夾鉗。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種管道彎頭掃查定位裝置,涉及超聲檢測(cè)技術(shù),尤其涉及一種管道超聲成像掃查定位技術(shù)。為了對(duì)各類管道彎頭實(shí)時(shí)全方位地檢測(cè)和對(duì)其缺陷準(zhǔn)確定位,本裝置設(shè)計(jì)有關(guān)鍵部件內(nèi)齒圈半圓導(dǎo)軌、旋轉(zhuǎn)盤、插桿、夾持鉗等,由于安裝拆卸方便,掃查方便快捷,定位準(zhǔn)確,因此有著廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G01N29/26GK2428774SQ9924549
公開(kāi)日2001年5月2日 申請(qǐng)日期1999年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月8日
發(fā)明者左毅力, 許克克, 蘇旭, 孫占清 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所