一种受限空间超声波检测用机械运动系统及自动化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种受限空间超声波检测用机械运动系统及自动化系统，包括外壳、滑动板、Z轴升降组件、旋转组件、直线导轨和卡箍，所述Z轴升降组件和直线导轨分别沿外壳轴向设置于外壳内壁，卡箍固定于外壳底部，所述滑动板一侧边缘与Z轴升降组件的升降部分连接，滑动板另一侧边缘可滑动套接在直线导轨上，所述滑动板中间位置固定有旋转组件，旋转组件的轴线与卡箍的中心轴线同轴。本发明专利技术通过各个系统之间的相互结合，最终形成一个整体检测用自动化系统来完成检测工作，检测效率大幅提升，通过此系统能够对受限空间内壁堆焊焊缝实施检测，并满足技术条件及标准规范的要求。满足技术条件及标准规范的要求。满足技术条件及标准规范的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种受限空间超声波检测用机械运动系统及自动化系统


[0001]本专利技术属于核电厂超声波检测
，具体涉及一种受限空间超声波检测用机械运动系统及自动化系统。

技术介绍

[0002]因国内核电产业的不断发展和成熟，对焊缝焊接质量的要求越来越高。例如稳压器设备在制作过程中，按照技术条件及图纸要求，接管14需以安放式的形式与封头15焊接后，再进行内壁堆焊，主要目的是保证接管的尺寸和安放位置的公差满足图纸要求，接管分布在不同位置，有的接管轴线与水平线垂直，有的接管轴线与水平线夹角小于90度，因此检测时接管方位不定（倾斜一定的角度，有的垂直，如图5所示）并在具有一定高度的条件下进行，且必须从接管内壁进行检测，造成检测方位、条件及环境较为苛刻；除以上检测条件的限制，由于接管尺寸较小，接管内壁的超声波检测根本无法实现手工检测，由于焊接前期不可能实现或实现困难的检测方法会造成焊缝质量结果不可控的现象，因此需要研发一种受限空间超声波检测系统，使检测能够实现且检测结果能够达到标准规范的要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种受限空间超声波检测用机械运动系统及自动化系统。
[0004]为了解决技术问题，本专利技术的技术方案是：一种受限空间超声波检测用机械运动系统，包括外壳、滑动板、Z轴升降组件、旋转组件、直线导轨和卡箍，所述Z轴升降组件和直线导轨分别沿外壳轴向设置于外壳内壁，卡箍固定于外壳底部，所述滑动板一侧边缘与Z轴升降组件的升降部分连接，滑动板另一侧边缘可滑动套接在直线导轨上，所述滑动板中间位置固定有旋转组件，旋转组件的轴线与卡箍的中心轴线同轴。
[0005]优选的，所述外壳为半圆柱型壳体，外壳的横截面为“C”型，Z轴升降组件和直线导轨分别沿轴向设置于外壳内壁，卡箍固定于外壳底部。
[0006]优选的，所述Z轴升降组件包括Z轴电机和滚珠丝杠副，Z轴电机固定安装于外壳内壁顶部中间位置，Z轴电机输出端连接滚珠丝杠副，滚珠丝杠副底部安装于外壳内壁底部中间位置。
[0007]优选的，所述直线导轨为两组，两组直线导轨分别固定于外壳内壁两侧位置，两组直线导轨分别与滚珠丝杠副平行。
[0008]优选的，所述滑动板后侧边缘与滚珠丝杠副的螺母固定连接，滑动板左右两侧边缘分别可滑动套接在两组直线导轨上，所述滑动板中间位置开设有安装孔，旋转组件安装在安装孔处。
[0009]优选的，所述旋转组件包括旋转电机、连接杆和安装板，旋转电机输出端与连接杆连接，旋转电机固定在安装板上，所述安装板可水平滑动安装于滑动板的安装孔处，所述连接杆穿过卡箍，连接杆的轴线与卡箍的中心轴线同轴。
[0010]优选的，一种受限空间超声波检测用自动化系统，包括超声检测系统、显示分析系统和控制系统，以及一种受限空间超声波检测用机械运动系统，所述超声检测系统包括超声检测仪、TR探头模块、耦合剂液罐、水泵和排水管线，TR探头模块安装于旋转组件底部，TR探头模块与超声检测仪电连接，排水管线一端连接至TR探头模块内部，排水管线另一端连接水泵，水泵连接耦合剂液罐，所述超声检测仪与显示分析系统电连接，所述控制系统分别与Z轴升降组件、旋转组件、超声检测仪、TR探头模块和水泵电连接。
[0011]优选的，所述TR探头模块包括两个TR探头和两个限位半圆柱体，限位半圆柱体内平面开设有限位槽，两个TR探头分别背靠背安装于两个限位半圆柱体的限位槽内，两个限位半圆柱体的内平面相对扣合通过螺栓连接形成圆柱形结构，所述两个TR探头分别连接超声检测仪，排水管线一端连接至TR探头模块的限位槽处。
[0012]优选的，所述TR探头为TRS、TRACID或者TRAAID，所述控制系统包括触摸控制器和PLC，PLC连接触摸控制器，PLC分别与Z轴升降组件、旋转组件、超声检测仪、TR探头模块和水泵电连接，所述显示分析系统为显示器，用于呈现检测参数及各种显示脉冲信号。
[0013]优选的，所述自动化系统的使用方法包括以下步骤：步骤1：将机械运动系统的卡箍固定于被检受限空间外部；步骤2：将TR探头模块安装于旋转组件底部，移动旋转组件使TR探头模块的轴线与被检受限空间的轴线同轴；步骤3：通过控制系统控制Z轴升降组件、旋转组件、TR探头模块和水泵，使TR探头模块在被检受限空间内部进行圆周和轴向步进式旋转扫查，并通过水泵不断注入耦合剂溶液，保证TR探头模块与被检受限空间之间的良好耦合；步骤4：TR探头模块将数据传递给超声检测仪，通过超声检测仪载入的分析软件进行分析后，直接把检测参数及各种显示脉冲信号呈现在显示分析系统上。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：（1）本专利技术公开了一种受限空间超声波检测用自动化系统，包括机械运动系统、超声检测系统、显示分析系统和控制系统，超声检测系统的TR探头模块安装于机械运动系统的旋转组件底部，旋转组件携带TR探头模块在被检受限空间内部进行圆周和轴向步进式旋转扫查，扫查的速度和旋转度数可控，能满足标准对扫查速度和覆盖率的要求，TR探头模块将数据传递给超声检测仪，通过超声检测仪载入的分析软件进行分析后，直接把检测参数及各种显示脉冲信号呈现在显示分析系统上，本专利技术通过各个系统之间的相互结合，最终形成一个整体检测用自动化系统来完成检测工作，检测效率大幅提升，通过此系统能够对受限空间内壁堆焊焊缝实施检测，并满足技术条件及标准规范的要求；（2）本专利技术公开了一种受限空间超声波检测用机械运动系统，包括外壳、滑动板、Z轴升降组件、旋转组件、直线导轨和卡箍，Z轴升降组件和直线导轨沿轴向固定在外壳内壁，滑动板与Z轴升降组件滚珠丝杠副的螺母连接，旋转组件固定在滑动板上，旋转组件底部连接TR探头模块，Z轴升降组件可带动旋转组件上下移动，同时旋转组件可带动TR探头模块旋转，实现圆周和轴向步进式旋转，卡箍可固定于被检受限空间外部，因此移动旋转组件可使TR探头模块的轴线与被检受限空间的轴线同轴，保证了受限空间超声波检测的可能性及稳定化运行；（3）本专利技术TR探头模块由两个TR探头和两个限位半圆柱体，两个TR探头分别背靠
背安装于两个限位半圆柱体的限位槽内，两个限位半圆柱体的内平面相对扣合通过螺栓连接形成圆柱形结构，提高了扫查的效率，本专利技术通过水泵不断注入耦合剂溶液，保证TR探头模块与被检受限空间之间的良好耦合，TR探头包括TRS、TRACID或者TRAAID，检测时根据需求任意进行选择。
附图说明
[0015]图1、本专利技术一种受限空间超声波检测用机械运动系统的结构示意图；图2、本专利技术一种受限空间超声波检测用自动化系统的结构示意图；图3、本专利技术TR探头模块的整体示意图；图4、本专利技术TR探头模块的剖视示意图；图5、现有稳压器设备示意图；图6、本专利技术TR轴向探头设计检测用试块结构示意图图7、本专利技术TR周向探头检测设计用试块结构示意图。
[0016]附图标记说明：1、外壳，2、滑动板，3、Z轴升降组件，4、旋转组件，5、直线导轨，6、卡箍，7、超声检测仪，8、TR探头模块，9、耦合剂液罐，10、水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种受限空间超声波检测用机械运动系统，其特征在于：包括外壳（1）、滑动板（2）、Z轴升降组件（3）、旋转组件（4）、直线导轨（5）和卡箍（6），所述Z轴升降组件（3）和直线导轨（5）分别沿外壳（1）轴向设置于外壳（1）内壁，卡箍（6）固定于外壳（1）底部，所述滑动板（2）一侧边缘与Z轴升降组件（3）的升降部分连接，滑动板（2）另一侧边缘可滑动套接在直线导轨（5）上，所述滑动板（2）中间位置固定有旋转组件（4），旋转组件（4）的轴线与卡箍（6）的中心轴线同轴。2.根据权利要求1所述的一种受限空间超声波检测用机械运动系统，其特征在于：所述外壳（1）为半圆柱型壳体，外壳（1）的横截面为“C”型，Z轴升降组件（3）和直线导轨（5）分别沿轴向设置于外壳（1）内壁，卡箍（6）固定于外壳（1）底部。3.根据权利要求2所述的一种受限空间超声波检测用机械运动系统，其特征在于：所述Z轴升降组件（3）包括Z轴电机（3
‑
1）和滚珠丝杠副（3
‑
2），Z轴电机（3
‑
1）固定安装于外壳（1）内壁顶部中间位置，Z轴电机（3
‑
1）输出端连接滚珠丝杠副（3
‑
2），滚珠丝杠副（3
‑
2）底部安装于外壳（1）内壁底部中间位置。4.根据权利要求3所述的一种受限空间超声波检测用机械运动系统，其特征在于：所述直线导轨（5）为两组，两组直线导轨（5）分别固定于外壳（1）内壁两侧位置，两组直线导轨（5）分别与滚珠丝杠副（3
‑
2）平行。5.根据权利要求3所述的一种受限空间超声波检测用机械运动系统，其特征在于：所述滑动板（2）后侧边缘与滚珠丝杠副（3
‑
2）的螺母固定连接，滑动板（2）左右两侧边缘分别可滑动套接在两组直线导轨（5）上，所述滑动板（2）中间位置开设有安装孔（2
‑
1），旋转组件（4）安装在安装孔（2
‑
1）处。6.根据权利要求5所述的一种受限空间超声波检测用机械运动系统，其特征在于：所述旋转组件（4）包括旋转电机（4
‑
1）、连接杆（4
‑
2）和安装板（4
‑
3），旋转电机（4
‑
1）输出端与连接杆（4
‑
2）连接，旋转电机（4
‑
1）固定在安装板（4
‑
3）上，所述安装板（4
‑
3）可水平滑动安装于滑动板（2）的安装孔（2
‑
1）处，所述连接杆（4
‑
2）穿过卡箍（6），连接杆（4
‑
2）的轴线与卡箍（6）的中心轴线同轴。7.一种受限空间超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵琨，
申请(专利权)人：西安核设备有限公司，
类型：发明
国别省市：