一种用于高温紧固螺栓中心孔内侧超声检测的相控阵探头制造技术

本发明专利技术涉及高温紧固螺栓超声检测技术领域，具体公开了一种用于高温紧固螺栓中心孔内侧超声检测的相控阵探头。该探头中在圆锥形探头楔块的圆锥面上布置有若干个相控阵探头晶片，每个相控阵探头晶片均通过晶片电缆相连接并汇总至集束同轴电缆组中，套在晶片电缆上的探头壳体安装在圆锥形探头楔块后端，并与集束同轴电缆组封装形成整体结构。该探头可以在螺栓中心孔内实现对中定位，探头声束入射进螺栓内形成固定角度横波声束，同时无需旋转螺栓或旋转探头，避免了机械旋转带来的晃动对超声检测信号干扰，只需通过电子控制探头晶片的激发时序，就可以对螺栓的螺纹孔区和光杆区实现全体积超声检测，同时电子扫描使检测效率大大提高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高温紧固螺栓中心孔内侧超声检测的相控阵探头
本专利技术属于高温紧固螺栓超声检测
，具体涉及一种用于高温紧固螺栓中心孔内侧超声检测的相控阵探头。
技术介绍
高温紧固螺栓是保持承压容器及设备密封性的关键部件，目前在电厂的压力容器，汽轮机高﹑低压缸等设备上都大量使用了紧固螺栓。这些紧固螺栓长期工作在高拉升应力，高温高压环境下，在核电厂中使用时还处于放射性环境下，螺栓材料会发生疲劳﹑蠕变等现象，极易产生裂纹等危险性缺陷，从而造成螺栓断裂。按照电厂金属技术监督规程以及无损检测规范要求，必须定期对高温紧固螺栓进行超声检验，以及时发现紧固螺栓中出现的危险性缺陷，保障电厂设备的安全运行。高温紧固螺栓的超声检验区域包括螺纹区和光杆区，目前，针对高温紧固螺栓的超声检测一般从其中心孔内侧采用频率2～5MHz的45°常规横波探头进行，手动检测时使用接触式探头，自动检测时使用水浸式探头。自动超声检测技术相对手动超声检测技术有诸多优点，如：1)可提高批量检测的工作效率，降低操作人员的劳动强度；2)可减少人因因素造成的缺陷漏检，提高检测结果的可靠性，等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高温紧固螺栓中心孔内侧超声检测的相控阵探头，其特征在于：该探头包括圆锥形探头楔块(1)、相控阵探头晶片以及探头壳体(5)，其中，在圆锥形探头楔块(1)的圆锥面上布置有若干个相控阵探头晶片(2)，每个相控阵探头晶片(2)均通过晶片电缆(3)相连接并汇总至集束同轴电缆组(4)中，套在晶片电缆(3)上的探头壳体(5)安装在圆锥形探头楔块(1)后端，并与集束同轴电缆组(4)封装形成整体结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于高温紧固螺栓中心孔内侧超声检测的相控阵探头，其特征在于：该探头包括圆锥形探头楔块(1)、相控阵探头晶片以及探头壳体(5)，其中，在圆锥形探头楔块(1)的圆锥面上布置有若干个相控阵探头晶片(2)，每个相控阵探头晶片(2)均通过晶片电缆(3)相连接并汇总至集束同轴电缆组(4)中，套在晶片电缆(3)上的探头壳体(5)安装在圆锥形探头楔块(1)后端，并与集束同轴电缆组(4)封装形成整体结构。


2.根据权利要求1所述的一种用于高温紧固螺栓中心孔内侧超声检测的相控阵探头，其特征在于：所述的圆锥形楔块(1)的圆锥楔块角度θ可根据探头声束入射到紧固螺栓7中的角度横波要求确定，其中，检测时中心孔内冲入水作为耦合剂，根据超声波折射原来，利用公式以及公式θ＝α，可求解出圆锥楔块角度θ值，其中，C水为水介质声速；C螺为螺栓中声速；α为入射声束与中心孔内表面法线夹角；β为螺栓中折射声束与中心孔内表面法线夹角。


3.根据权利要求1所述的一种用于高温紧固螺栓中心孔内侧超声检测的相控阵探头，其特征在于：所述的探头壳体(5)外壁后端安装有花瓣式对中定位支撑环(6)，用于实现相控阵探头在高温紧固螺栓中支撑和对中；所述的对中定位支撑环(6)为塑料材质。


4.根据权利要求1所述的一种用于高温紧固螺栓中心孔内侧超声检测的相控阵探头，其特征在于：所述的圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢威，刘云，丁松，
申请(专利权)人：核动力运行研究所，中核武汉核电运行技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42