一种用于管道检测的超声探头装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于管道检测的超声探头装置，包括：导管，内部设有电缆线和供水管，所述电缆线和供水管的一端延伸至所述管道外部；第一探头组件，包括与所述导管相连通的夹持装置，以及设置在所述夹持装置上的线阵相控阵探头，所述线阵相控阵探头包括多个第一类晶片，所有所述第一类晶片沿直线排布在所述夹持装置上；第二探头组件，包括套设在所述导管上的相控阵探头，所述相控阵探头包括分为两组的多个第二类晶片，两组第二类晶片形成的锥面互相对称，且底部相抵接。本发明专利技术的有益之处在于：通过设置第一探头组件和第二探头组件，利用不同的晶片排布方式实现对管道的轴向、周向缺陷和壁厚减薄变化的检测，缺陷检出率高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于管道检测的超声探头装置
本专利技术属于无损检测设备
，具体涉及一种用于管道检测的超声探头装置。
技术介绍
随着现代工业的发展，各类管道大量运用于工业生产当中，传热管就是其中之一。传热管具备很多性能：热强性、热稳定性和热焊接性能好；基体组织稳定、热导率高、热膨胀系数小；抗均匀腐蚀和抗局部腐蚀能力强；有足够的塑性和韧性。因此，传热管被广泛应用于核电、化工、石化等行业领域。在工作过程中，由于受到高温、高压、流体振动和介质作用等因素的影响，传热管容易产生裂纹、减薄和磨损等，严重的情况下会发生泄露，最终造成严重的经济损失。因此，对传热管进行周期性无损检测以确保其完整性，对安全稳定生产具有非常重要的意义。常用管道除了传热管，还有通风管。通风管主要为核电站反应堆压力容器顶盖贯穿件，日常需要检测贯穿件J焊缝及两侧母材区域。目前采用的方法为涡流检测和常规超声横波检测技术，其中常规超声波检测探头扫查时需要旋转，检测效率较低，无B扫和C扫影像，不直观。目前，对传热管的无损检测方法主要是涡流检测，涡流检测可进行高速检测、易于实现自动化，但是涡流检测仍存在一定的局限性：首先，涡流检测不适用于形状复杂的零件，而且只能检测表面和近表面缺陷，检测结果也易于受到材料本身及其他因素的干扰；其次，涡流检测对形状复杂且不是轴向或环向的裂纹的检测效率较低；对于传热管胀管过渡区等区域的环向裂纹的测长和测深有一定的局限性，对于胀管过渡区等区域很小的环向裂纹检测效果不明显、点蚀的检测能力严重受限；涡流检测在一定程度上自身存在盲区，对于传热管的部分区域可能存在不可达等原因。对此，考虑采用其它无损检测方法对传热管进行配合检测，但由于受传热管的结构影响，常规探头的超声检测并不能满足检测要求。国内采用的超声检测方法多为旋转超声检测，旋转超声是基于脉冲回波检测方法，类似于水浸超声探伤原理，聚焦探头激发一个高频脉冲在水中产生超声波，超声波延管束中心方向传播，打在一个角度为45度的反射镜上面，超声波被反射成沿管子内径径向垂直入射的波束，在管子内外表面都会反射回来一个波，内表面回波与外表面回波的时间和波幅经系统数字化处理后，通过计算就可以得到管子内径、外径和壁厚等数值，从而对传热管的腐蚀情况实现监测，但是旋转超声对小的裂纹也并不是很理想，尤其是周向裂纹的检出率很低，极有可能漏检。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种能够提高检测效率和检出率的用于管道检测的超声探头装置，适于实现对传热管和通风管，尤其是对传热管的胀管区和反应堆压力容器顶盖上通风管贯穿件J焊缝区域的定期检测。一种用于管道检测的超声探头装置，位于管道中，包括：导管，与所述管道同轴，内部设有电缆线和供水管，所述电缆线和供水管的一端延伸至所述管道外部；第一探头组件，包括与所述导管相连通的夹持装置，以及设置在所述夹持装置上的线阵相控阵探头，所述线阵相控阵探头包括多个第一类晶片，所有所述第一类晶片沿直线排布在所述夹持装置上，且排布方向垂直于所述管道的轴向；第二探头组件，包括套设在所述导管上的相控阵探头，所述相控阵探头包括分为两组的多个第二类晶片，每组第二类晶片沿所述导管的圆周方向排布且与所述导管之间具有一定夹角，形成锥面，两组第二类晶片形成的锥面互相对称，且底部相抵接；花瓣自锁装置，套设在所述导管上，所述第一探头组件和第二探头组件均设置在所述花瓣自锁装置内侧；所述电缆线穿过所述导管与所述第一探头组件、第二探头组件相连接，位于所述第一探头组件和第二探头组件之间的导管上还开有喷水孔，所述供水管与所述喷水孔相连通。优选地，所述花瓣自锁装置包括两个柔性的花瓣，所述花瓣的外径大于所述管道的内径，所述第一探头组件和第二探头组件位于两个所述花瓣之间。优选地，位于前方的花瓣的一端还设有导向件。优选地，所述第一类晶片的大小为0.6mm×10mm，频率为5MHz～10MHz。优选地，所述第二类晶片的大小为5mm×9mm，频率为5MHz～10MHz。优选地，所述导管采用尼龙材料制成。优选地，所述管道的端部设有水密塞。优选地，所述多个第二类晶片通过固定块设置在所述导管上。本专利技术的有益之处在于，通过设置第一探头组件和第二探头组件，利用线型和锥面的晶片排布方式分别实现对管道的轴向、周向缺陷和壁厚减薄变化的检测，降低漏检风险，缺陷检出率高，定位准确，且可以利用电子电路控制相控阵探头中的晶片发射/接收，设置聚焦特性和角度偏转范围等功能，能一次性高效地完成检测。整个装置的原理简单，操作简便，检测效率高，精准度高，通过改变探头装置的规格尺寸能广泛应用于各领域的传热管以及各种机型的核电站机组的反应堆压力容器顶盖通风管贯穿件检测，实用性高。附图说明图1是本专利技术超声探头装置的结构示意图；图2是第一探头组件的工作状态示意图；图3是第二探头组件的工作状态示意图。元件标号说明：1导向件2花瓣3第一探头组件31夹持装置32第一类晶片4第二探头组件41第二类晶片5导管6管道具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本专利技术，而并非对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。如图1所示，本专利技术提供了一种用于管道检测的超声探头装置，该装置位于管道6中，主要包括：导管5、花瓣自锁装置、第一探头组件3和第二探头组件4。其中，导管5与管道6同轴设置，且内部设有电缆线和供水管，电缆线和供水管的一端延伸至管道6外部，供水管优选地与位于管道6外部的水箱和水泵相连接，从而为超声检测作业供水。花瓣自锁装置可拆卸地套设在导管5上，第一探头组件3和第二探头组件4均位于花瓣自锁装置内侧。优选地，花瓣自锁装置包括两个柔性的花瓣2，花瓣2套设在导管5上，外径大于管道6的内径，第一探头组件3和第二探头组件4位于两个花瓣2之间。当超声探头装置插入管道6中时，柔性的花瓣2受管壁压迫保持向内收缩状态，一直与管道6内壁锁紧，这样可以使探头装置在前进的过程中一直保持与管道6同轴，不发生偏移本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于管道检测的超声探头装置，位于管道(6)中，其特征在于，包括：/n导管(5)，与所述管道(6)同轴，内部设有电缆线和供水管，所述电缆线和供水管的一端延伸至所述管道(6)外部；/n第一探头组件(3)，包括与所述导管(5)相连通的夹持装置(31)，以及设置在所述夹持装置(31)上的线阵相控阵探头，所述线阵相控阵探头包括多个第一类晶片(32)，所有所述第一类晶片(32)沿直线排布在所述夹持装置(31)上，且排布方向垂直于所述管道(6)的轴向；/n第二探头组件(4)，包括套设在所述导管(5)上的相控阵探头，所述相控阵探头包括分为两组的多个第二类晶片(41)，每组第二类晶片(41)沿所述导管(5)的圆周方向排布且与所述导管(5)之间具有一定夹角，形成锥面，两组第二类晶片(41)形成的锥面互相对称，且底部相抵接；/n花瓣自锁装置，套设在所述导管(5)上，所述第一探头组件(3)和第二探头组件(4)均设置在所述花瓣自锁装置内侧；/n所述电缆线穿过所述导管(5)与所述第一探头组件(3)、第二探头组件(4)相连接，位于所述第一探头组件(3)和第二探头组件(4)之间的导管(5)上还开有喷水孔，所述供水管与所述喷水孔相连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于管道检测的超声探头装置，位于管道(6)中，其特征在于，包括：
导管(5)，与所述管道(6)同轴，内部设有电缆线和供水管，所述电缆线和供水管的一端延伸至所述管道(6)外部；
第一探头组件(3)，包括与所述导管(5)相连通的夹持装置(31)，以及设置在所述夹持装置(31)上的线阵相控阵探头，所述线阵相控阵探头包括多个第一类晶片(32)，所有所述第一类晶片(32)沿直线排布在所述夹持装置(31)上，且排布方向垂直于所述管道(6)的轴向；
第二探头组件(4)，包括套设在所述导管(5)上的相控阵探头，所述相控阵探头包括分为两组的多个第二类晶片(41)，每组第二类晶片(41)沿所述导管(5)的圆周方向排布且与所述导管(5)之间具有一定夹角，形成锥面，两组第二类晶片(41)形成的锥面互相对称，且底部相抵接；
花瓣自锁装置，套设在所述导管(5)上，所述第一探头组件(3)和第二探头组件(4)均设置在所述花瓣自锁装置内侧；
所述电缆线穿过所述导管(5)与所述第一探头组件(3)、第二探头组件(4)相连接，位于所述第一探头组件(3)和第二探头组件(4)之间的导管(5)上还开有喷水孔，所述供...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖爱武，袁光华，石欢，邓黎，张乐，汪军，严小波，聂衍，李一，
申请(专利权)人：国核电站运行服务技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31