本技术涉及石化装备检测,具体涉及一种便于居中定位的相控阵检测探头装置。
背景技术:
1、换热器的换热管与管板之间采用焊接或胀接加焊接的形式,焊接接头的质量直接影响换热器的产品质量,尤其是大型石化设备所用的高温、高压式换热器中的角焊缝的质量。由于这种换热器具有上千根换热管,换热管的直径往往较小且排列紧凑,因此对于角焊接的焊接要求很高,这些角焊缝的质量决定了整台换热器的安全性能。但是,目前国内对于换热器角焊缝的检测主要是利用水、气体等进行泄露检测,无法对焊缝内部的夹渣、气孔等缺陷进行检测,而角焊缝的内部缺陷会在高温、高压、强腐蚀等情况下易造成装置泄露,发生事故。所以,在换热器的制造过程中以及运行时需要对角焊缝进行检验,对角焊缝的无损检测就是最重要的检验步骤之一。
2、换热器管角焊缝的无损检测主要有射线检测、超声检测、磁粉检测和渗透检测。但磁粉检测和渗透检测无法探测出焊缝内部缺陷,常规射线检测灵敏度较低。超声探伤具有操作方便、分辨率高、成本低、适应面广等优点,特别是对角焊缝此类的特殊结构适用性强,具有其它无损检测仪器不能替代的特点。目前国内的部分研究机构采用双晶聚焦探头(内部由两个单探头组成,一个用于发射信号,一个用于接收信号)对换热器管板角焊缝进行超声检测,结合超声检测技术、计算机技术、机械传动技术,使检测自动化、图象化,明显提高了检测速度和精度。其原理是相控阵探头由多个晶片按一定的规律进行分布排列,通过软件单独控制每个晶片的激发时间,进而控制发射超声波束(波阵面)的形状和方向,实现超声波波束扫描、偏转和聚焦,从而检出不同方位及取向的缺陷。
3、而后又出现了如公开号为cn105911145a的中国专利文献所公开的一种换热器管板角焊缝超声相控阵检测方法和装置,技术方案是:换热器管板角焊缝超声波自动检测方法;按如下步骤进行:1)将超声相控阵面阵列探头伸入对应于角焊缝的换热管内并衬垫柔性可压缩楔块;2)对被检部位及柔性可压缩楔块施加水;3)轴向采用扇形扫描。换热器管板角焊缝超声波自动检测装置;包括超声相控阵面阵列探头、包覆在面阵列探头外圆周面的柔性可压缩楔块、用于将面阵列探头固定在探测位置的探头固定装置以及对面阵列探头传递的信号进行处理并形成图像的超声波检测仪。
4、申请人研发的局部水浸法嵌入式管头缝相控阵检测是利用探头前方以及探头后方的堵头进行密封,使得腔内充满水质,水充当传声介质,相控阵探头晶片发生超声波,直接通过水进行声耦合,对嵌入式管头缝进行相控阵检测。
5、存在的问题是,探头后方的堵头因缺少居中装置,在检测时,探头不能保证居中,导致超声波到达嵌入式管头缝的距离不一,造成检测图像弯曲。
技术实现思路
1、针对现有技术存在上述技术问题,本实用新型提供一种便于居中定位的相控阵检测探头装置。
2、为实现上述目的,本实用新型提供以下技术方案:
3、提供一种便于居中定位的相控阵检测探头装置,包括堵头、固定于堵头的固定舱、可相对固定舱转动的探头舱、位于探头舱内的检测探头、用于驱动探头舱转动的驱动机构,探头舱开有对应检测探头的检测口以及向探头舱内注水的输水管;堵头设置有居中机构,居中机构包括手柄、传动组和多条定位杆,手柄穿出堵头外,多条定位杆绕固定舱周向分布,且各定位杆可滑动地穿出固定舱外,外力操作手柄能够经由传动组同时改变多条定位杆穿出固定舱的程度。
4、作为进一步可选方案,传动组包括主行星齿轮和多个副行星齿轮,手柄与主行星齿轮的中心固定连接,多个副行星齿轮相啮合在主行星齿轮的外侧,多条定位杆沿自身长度方向设置有齿牙,多条定位杆分别与不同的副行星齿轮相啮合。
5、作为进一步可选方案,驱动机构包括固定于堵头的偏心位置的电机、固定于电机输出轴的内行星齿轮和固定于探头舱的行星齿环,内行星齿轮与行星齿环相啮合,电机连接有电机线,电机线密封地穿过堵头。
6、作为进一步可选方案,行星齿环焊接固定于探头舱的端部。
7、作为进一步可选方案,检测探头连接有探头线,探头线密封地穿过堵头。
8、作为进一步可选方案,探头舱设置有位于旋转中心的电气旋转接头,探头线与检测探头之间经由电气旋转接头相电连接。
9、作为进一步可选方案,位于探头舱的前端部设置有可涨缩的水囊,水囊连接有对其进行注水排水的水道。
10、本实用新型的有益效果:
11、本实用新型的一种便于居中定位的相控阵检测探头装置,使用时探头装置插入被测换热管后,外力操作手柄,调节多条定位杆同时沿着径向穿出固定舱的程度,抵住被测换热管的内壁,达到探头装置尤其是探头舱居中布置,保障了检测探头转动过程中其产生的超声波到达被测管头缝的距离均匀,提高了检测图像的整齐度。
1.一种便于居中定位的相控阵检测探头装置,其特征是:包括堵头、固定于堵头的固定舱、可相对固定舱转动的探头舱、位于探头舱内的检测探头、用于驱动探头舱转动的驱动机构,探头舱开有对应检测探头的检测口以及向探头舱内注水的输水管;堵头设置有居中机构,居中机构包括手柄、传动组和多条定位杆,手柄穿出堵头外,多条定位杆绕固定舱周向分布,且各定位杆可滑动地穿出固定舱外,外力操作手柄能够经由传动组同时改变多条定位杆穿出固定舱的程度。
2.根据权利要求1所述的一种便于居中定位的相控阵检测探头装置,其特征是:传动组包括主行星齿轮和多个副行星齿轮,手柄与主行星齿轮的中心固定连接,多个副行星齿轮相啮合在主行星齿轮的外侧,多条定位杆沿自身长度方向设置有齿牙,多条定位杆分别与不同的副行星齿轮相啮合。
3.根据权利要求1所述的一种便于居中定位的相控阵检测探头装置,其特征是:驱动机构包括固定于堵头的偏心位置的电机、固定于电机输出轴的内行星齿轮和固定于探头舱的行星齿环,内行星齿轮与行星齿环相啮合,电机连接有电机线,电机线密封地穿过堵头。
4.根据权利要求3所述的一种便于居中定位的相控阵检测探头装置,其特征是:行星齿环焊接固定于探头舱的端部。
5.根据权利要求1所述的一种便于居中定位的相控阵检测探头装置,其特征是:检测探头连接有探头线,探头线密封地穿过堵头。
6.根据权利要求5所述的一种便于居中定位的相控阵检测探头装置,其特征是:探头舱设置有位于旋转中心的电气旋转接头,探头线与检测探头之间经由电气旋转接头相电连接。
7.根据权利要求1所述的一种便于居中定位的相控阵检测探头装置,其特征是:位于探头舱的前端部设置有可涨缩的水囊,水囊连接有对其进行注水排水的水道。
