具有自动化扫查功能的超声C扫扫查工装制造技术

本实用新型专利技术提供了一种具有自动化扫查功能的超声C扫扫查工装，所述工装包括外壳、转轴、探头、探头平衡支架、张力调节机构、编码机构、耦合剂供应机构和驱动机构，其中，外壳包括两个支架以及水平连接部，两个支架下部各自对称设置有两组磁轮使外壳能够吸附在待测工件壁面上；探头平衡支架分别与两个支架滑动连接；探头固定在探头平衡支架中；张力调节机构位于水平连接部和探头之间以调节探头到待测工件壁面的距离；耦合剂供应机构能够向探头前后两个侧面喷射水耦合剂；编码机构固定设置在外壳上，编码机构能够与磁轮同步转动进行编码；驱动机构能够推动扫查工装自动移动进行检测。本实用新型专利技术具有提高检测质量、提升检测效率、适用范围广等优点。

【技术实现步骤摘要】
具有自动化扫查功能的超声C扫扫查工装
本技术属于石油与天然气钻探工程油气管道检测
，具体来讲，涉及一种具有自动化扫查功能的超声C扫扫查工装。
技术介绍
随服役期延长和介质腐蚀、老化等原因，场站内管道安全问题日益突出。特别是对于输送高含硫、高温CO2、含砂量大的天然气管道，内腐蚀状况更值得关注。定期检验作为保障压力管道和其它特种设备的重要手段，已得到普遍认可和重视。根据《工业管道定期检验规程》，涉及天然气场站内的工业管道内腐蚀检测，主要推荐采用传统的超声波对弯头、三通和、异径管按比例测厚和对部分认为有必要的直管段测厚，测厚一般选取3处，以点带面，容易漏检；如采用A型超声纵波检测，需大面积打磨站内工业管道表面覆盖层，存在作业安全风险且检测效率低。近年来，随着无损检测技术的进步，出现了超声C扫技术。超声C扫描技术具有检测精度高、缺陷定位定量准确性高等优点，特别适合于管道点蚀、局部腐蚀等内腐蚀缺陷检测，相对超声波壁厚检测技术是一种高精度的腐蚀检测成像技术。因此，超声C扫技术逐渐成为了天然气场站地面工业管道内腐蚀检测的核心技术之一。但目前在采用该技术实施检测时，存在以下问题：C扫扫查探头需要双手紧握，一方面因检测全过程用力不均，特备是小径管曲率大和工件圆整度发生变化时，容易造成C扫探头扫查时耦合程度不一样、探头不平衡、不稳定，从而导致检测效果受影响；另一方面由于长时间用手持探头方式用力扫查，会造成手的疲劳。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本技术的目的在于提供一种使探头和待检测工件壁面保持稳定耦合度、提高检测质量和效率的具有自动化扫查功能的超声C扫扫查工装。为了实现上述目的，本技术提供了一种具有自动化扫查功能的超声C扫扫查工装。所述超声C扫扫查工装可包括外壳、转轴、探头、探头平衡支架、张力调节机构、编码机构、耦合剂供应机构和驱动机构，其中，所述外壳包括相互平行且竖直设置的两个支架，以及将两个支架固定连接的水平连接部，所述两个支架各自都包括支架本体和两个磁轮，所述两个磁轮设置在支架本体下部且对称设置，所述两个磁轮能够在相对支架本体转动的同时吸附在待测工件壁面上；所述转轴将一个支架上的两个磁轮中的一个与另外一个支架上对应位置的磁轮连接且同步转动；所述探头平衡支架设置在两个支架之间且位于水平连接部之下，探头平衡支架的两端分别与两个支架滑动连接，以使探头平衡支架能够在竖直方向移动；所述探头固定在探头平衡支架中，所述探头能够发射超声波对待测工件的内腐蚀缺陷进行定位和检测；所述张力调节机构设置在水平连接部与探头之间，所述张力调节机构的一端作用在探头上端面上，另一端作用在水平连接部上，通过调节张力调节机构对探头施加的作用力来调节探头与待检测工件壁面之间的距离；所述耦合剂供应机构设置在探头上，向探头前后两个侧面提供水耦合剂；所述编码机构固定设置在外壳上，所述编码机构能够与支架上的一个磁轮接触进行同步编码；所述驱动机构包括动力部件、动力调节螺栓、涡杆和涡轮，其中，所述动力部件与外壳固定设置，动力部件与所述涡杆固定连接带动涡杆轴向旋转，涡杆上设置有第一齿轮；所述涡轮固定套设在转轴上，所述涡轮上设置有与第一齿轮配合的第二齿轮；所述动力调节螺栓设置在外壳上并能够调节涡杆与涡轮的距离，以将第一齿轮和第二齿轮耦合或分离，使扫查工装能够在驱动机构的推动下自动进行扫查或人工手动推动进行扫查。在本技术的一个示例性实施例中，所述探头平衡支架可包括两个彼此相对设置且构成矩形框的L形钢构件和两个连接部件，所述两个L形钢构件上均设置有第一滑槽，所述两个连接部件中每个连接部件的两端分别穿过两个L形钢构件上的第一滑槽，以将探头固定在矩形框中且位于两个连接部件之间。在本技术的一个示例性实施例中，所述支架本体的底部可为圆弧形，该圆弧形的开口向下并能够与待测工件外壁曲面贴合，以使外壳与待测工件外壁面同时形成四个接触点。在本技术的一个示例性实施例中，所述支架本体底部的圆弧形的直径可以为76～273mm。在本技术的一个示例性实施例中，所述耦合剂供应机构可包括设置在探头前后两个侧面的各一组供水管、水管固定块和水管固定螺栓，其中，所述水管固定螺栓将水管固定块固定在探头上，所述水管固定块将水管固定。在本技术的一个示例性实施例中，所述超声C扫扫查工装还可包括平衡螺栓，所述支架本体上沿上下方向开设有第二滑槽，所述平衡螺栓穿过第二滑槽与探头平衡支架固定连接。在本技术的一个示例性实施例中，所述超声C扫扫查工装还可包括限位螺栓，所述水平连接部上设置有螺孔，所述限位螺栓穿过螺孔与水平连接部固定，以限制平衡支架或探头向上移动的位置。在本技术的一个示例性实施例中，所述编码机构可包括编码器、编码器同步轮和编码器支架，其中，所述编码器支架与外壳固定连接，所述编码器同步轮一端与磁轮接触随磁轮同步转动，另一端与编码器固定连接带动编码器进行编码。在本技术的一个示例性实施例中，所述张力调节机构可包括自适应弹簧和张力调节螺栓，所述自适应弹簧一端与探头上端面固定，另一端与张力调节螺栓固定或接触。在本技术的一个示例性实施例中，所述涡轮与涡杆配合可具有反向截止作用，在动力部件停止运行时，防止扫查工装倒滑。与现有技术相比，本技术的有益效果可包括以下内容中的至少一项：(1)现有的超声C扫探头进行扫查，需要双手控制，由于扫查过程用力不均，会造成超声发射波波幅变化大，缺陷定量不准确，同时，用手扫查不能一直维持平衡，造成探头与被检工件不定时耦合不良，漏掉少部分缺陷；(2)本技术的超声C扫扫查工装，利用电机、涡杆和涡轮驱动磁轮旋转，实现自动化扫查和编码器同步转动，实现扫查长度自动记录，可替代手动扫查；(3)解放了操作人员的双手，降低了劳动强度，延长了检测时间，提升了工作效率和缺陷的检测效率；(4)可在自动扫查和手动扫查模式之间进行切换，当自动扫查功能出现故障时，能够手动操作继续进行扫查。附图说明图1示出了根据本技术的一个示例性实施例的具有自动化扫查功能的超声C扫扫查工装的结构示意图；图2示出了图1中外壳的结构示意图(不带磁轮)；图3示出了图1中探头、探头平衡支架和自适应弹簧配合的结构示意图；图4示出了图1中探头平衡支架的结构示意图；图5示出了图1中具有自动化扫查功能的超声C扫扫查工装另一侧的结构示意图。附图标记说明如下：1-外壳、1a-支架、1b-水平连接部、2-探头、3-自适应弹簧、4-探头平衡支架、4a-L形钢构件、4b-连接部件、5-限位螺栓、6-张力调节螺栓、7-平衡螺栓、8-磁轮、9-供水管、10-水管固定块、11-水管固定螺栓、12-编码器、13-编码器同步轮、14-编码器支架、15-动力部件、16-动力调节螺栓、17-涡杆、18-涡轮、19-转轴。具体实施方式在下文中，将结合附图和示例性实施例来详本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有自动化扫查功能的超声C扫扫查工装，其特征在于，所述超声C扫扫查工装包括外壳、转轴、探头、探头平衡支架、张力调节机构、编码机构、耦合剂供应机构和驱动机构，其中，/n所述外壳包括相互平行且竖直设置的两个支架，以及将两个支架固定连接的水平连接部，所述两个支架各自都包括支架本体和两个磁轮，所述两个磁轮设置在支架本体下部且对称设置，所述两个磁轮能够在相对支架本体转动的同时吸附在待测工件壁面上；/n所述转轴将一个支架上的两个磁轮中的一个与另外一个支架上对应位置的磁轮连接且同步转动；/n所述探头平衡支架设置在两个支架之间且位于水平连接部之下，探头平衡支架的两端分别与两个支架滑动连接，以使探头平衡支架能够在竖直方向移动；/n所述探头固定在探头平衡支架中，所述探头能够发射超声波对待测工件的内腐蚀缺陷进行定位和检测；/n所述张力调节机构设置在水平连接部与探头之间，所述张力调节机构的一端作用在探头上端面上，另一端作用在水平连接部上，通过调节张力调节机构对探头施加的作用力来调节探头与待检测工件壁面之间的距离；/n所述耦合剂供应机构设置在探头上，向探头前后两个侧面提供水耦合剂；/n所述编码机构固定设置在外壳上，所述编码机构能够与支架上的一个磁轮接触进行同步编码；/n所述驱动机构包括动力部件、动力调节螺栓、涡杆和涡轮，其中，/n所述动力部件与外壳固定设置，动力部件与所述涡杆固定连接带动涡杆轴向旋转，涡杆上设置有第一齿轮；/n所述涡轮固定套设在转轴上，所述涡轮上设置有与第一齿轮配合的第二齿轮；/n所述动力调节螺栓设置在外壳上并能够调节涡杆与涡轮的距离，以将第一齿轮和第二齿轮耦合或分离，使扫查工装能够在驱动机构的推动下自动进行扫查或人工手动推动进行扫查。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有自动化扫查功能的超声C扫扫查工装，其特征在于，所述超声C扫扫查工装包括外壳、转轴、探头、探头平衡支架、张力调节机构、编码机构、耦合剂供应机构和驱动机构，其中，
所述外壳包括相互平行且竖直设置的两个支架，以及将两个支架固定连接的水平连接部，所述两个支架各自都包括支架本体和两个磁轮，所述两个磁轮设置在支架本体下部且对称设置，所述两个磁轮能够在相对支架本体转动的同时吸附在待测工件壁面上；
所述转轴将一个支架上的两个磁轮中的一个与另外一个支架上对应位置的磁轮连接且同步转动；
所述探头平衡支架设置在两个支架之间且位于水平连接部之下，探头平衡支架的两端分别与两个支架滑动连接，以使探头平衡支架能够在竖直方向移动；
所述探头固定在探头平衡支架中，所述探头能够发射超声波对待测工件的内腐蚀缺陷进行定位和检测；
所述张力调节机构设置在水平连接部与探头之间，所述张力调节机构的一端作用在探头上端面上，另一端作用在水平连接部上，通过调节张力调节机构对探头施加的作用力来调节探头与待检测工件壁面之间的距离；
所述耦合剂供应机构设置在探头上，向探头前后两个侧面提供水耦合剂；
所述编码机构固定设置在外壳上，所述编码机构能够与支架上的一个磁轮接触进行同步编码；
所述驱动机构包括动力部件、动力调节螺栓、涡杆和涡轮，其中，
所述动力部件与外壳固定设置，动力部件与所述涡杆固定连接带动涡杆轴向旋转，涡杆上设置有第一齿轮；
所述涡轮固定套设在转轴上，所述涡轮上设置有与第一齿轮配合的第二齿轮；
所述动力调节螺栓设置在外壳上并能够调节涡杆与涡轮的距离，以将第一齿轮和第二齿轮耦合或分离，使扫查工装能够在驱动机构的推动下自动进行扫查或人工手动推动进行扫查。


2.根据权利要求1所述的具有自动化扫查功能的超声C扫扫查工装，其特征在于，所述探头平衡支架包括两个彼此相对设置且构成矩形框的L形钢构件和两个连接部件，所述两个L形钢构件上均设置有第一滑槽，所述两个连接部件中每个连接部件的两端分别穿过两个L形钢构件上的第一滑槽，以将探头...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨清贤，何莎，王文韬，王仕强，赵琪月，骆吉庆，王小梅，李超，俞佳敏，徐贵凯，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11