一种用于管道探伤的相控阵探头架及探测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于管道探伤的相控阵探头架及探测系统，包括升降装置、摆叉、水包体、探头组件、耦合剂管道以及同轴度微适应机构；同轴微适应机构包括限位滚轮以及调节块；升降装置的升降端与摆叉连接，并用于驱动摆叉升降运动；限位滚轮可转动地安装于摆叉内，调节块与水包体的转轴转动连接，调节块具有弧形面，弧形面与限位滚轮抵接，限位滚轮跟随水包体沿其转轴方向的倾斜而转动，以适应待测管道沿其轴向的倾斜；探头组件安装于水包体内；耦合剂管道与水包体连通，并用于向水包体内输送耦合剂。本实用新型专利技术在管道探测时可以自适应管道椭圆度、弯曲度，同时可以自动适应管道轴向的微小倾斜，避免对检测精度造成影响。

【技术实现步骤摘要】
一种用于管道探伤的相控阵探头架及探测系统
本技术涉及相控阵管道探伤
，尤其涉及一种用于管道探伤的相控阵探头架及探测系统。
技术介绍
相控阵检测技术是通过控制相控阵多个阵元按一定规则和时序激发，从而调节其控制焦点和聚焦方向，进而实现对目标的探测。初期主要应用于医疗领域，后续逐渐应用于工业检测中，例如管道探伤检测。在管道探测时，通常会对管道的轴向和周向两个方向上的损伤分别进行探测。在管道的制作过程中，均存在一定的管材椭圆度及弯曲度，因此需要检测系统具有自适应局部管材调节的功能。同时，管道在传输以及旋转的过程中难免发生轴向的扭曲和偏斜，此时就需要对探头的探测方向进行相适应的调整，如果直接忽视这种倾斜则直接影响探测结果的精度，因此需要根据倾斜度进行相应调整，然而探头的自适调节动作要求为高速动态调整，且相控阵探头往往较长，对适应性要求较高，整体设计存在一定难度。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种用于管道探伤的相控阵探头架及探测系统，用以解决目前相控阵检测时无法适应管道椭圆度、弯曲度以及轴向微小倾斜，导致检测精度较低的问题。本技术提供一种用于管道探伤的相控阵探头架，包括升降装置、摆叉、水包体、探头组件、耦合剂管道以及同轴度微适应机构；所述同轴微适应机构包括限位滚轮以及调节块；所述升降装置的升降端与所述摆叉连接，并用于驱动所述摆叉升降运动；所述限位滚轮可转动地安装于所述摆叉内，所述调节块与所述水包体的转轴转动连接，所述调节块具有弧形面，所述弧形面与所述限位滚轮抵接，所述限位滚轮跟随所述水包体沿其转轴方向的倾斜而转动，以适应待测管道沿其轴向的倾斜；所述探头组件安装于所述水包体内；所述耦合剂管道与所述水包体连通，并用于向所述水包体内输送耦合剂。进一步的，所述升降装置包括直线导轨、滑块、气缸以及自复位弹簧；所述滑块可滑动地安装于所述直线导轨上，所述气缸固定于所述直线导轨上，所述气缸的伸缩端与所述滑块连接，并用于驱动所述滑块升降运动，所述摆叉连接于所述滑块上，所述自复位弹簧的一端与所述直线导轨连接，所述自复位弹簧的另一端与所述滑块连接。进一步的，还包括转动调节机构，所述转动调节机构包括轴承座、转动轴以及转动限位装置；所述轴承座安装于所述升降装置的升降端，所述转动轴连接于所述摆叉上，所述转动轴与所述轴承座转动连接；所述转动限位装置包括限位座、左限位螺栓以及右限位螺栓；所述限位座安装于所述轴承座上，所述左限位螺栓以及右限位螺栓分别与所述限位座螺纹连接，并抵住所述摆叉，所述左限位螺栓以及右限位螺栓分别位于所述转动轴的两侧。进一步的，所述水包体包括水包、前溢水板以及后溢水板；所述水包通过其转轴与所述摆叉转动连接，所述探头组件安装于所述水包内，所述耦合剂管道与所述水包连通；所述前溢水板和后溢水板分别安装于所述水包的两侧。进一步的，所述探头组件包括探头主体、角度调节座以及上下调节座；所述角度调节座可转动地安装于所述水包体内，所述角度调节座具有一腔体，所述上下调节座安装于所述腔体内，所述上下调节座包括横梁以及调节条，所述调节条上沿其长度方向开设有多个调节孔，所述探头主体通过其中一所述调节孔固定于所述上下调节座上，所述探头主体也位于所述腔体内。进一步的，还包括耐磨垫，所述耐磨垫可拆卸地安装于所述水包体的底部，所述耐磨垫上开设有探头窗，所述探头组件的探测端伸入所述探头窗内，且不伸出所述探头窗。进一步的，所述耦合剂管道包括管体以及进水座，所述进水座安装于所述水包体上，所述进水座内开设有与所述水包体连通的管道，所述管道的进水口通过所述管体与外部供水源连通。本技术还提供一种用于管道探伤的相控阵探测系统，包括所述相控阵探头架，还包括探伤车；所述相控阵探头架安装于所述探伤车上，所述探伤车用于运输所述相控阵探头架至待测管道处，并沿待测管道轴向行驶，实现待测管道的探伤。进一步的，所述相控阵探头架的数量为四个，其中两个相控阵探头架的探头阵元排布方向沿待测管道的轴向设置，另外两个相控阵探头架的探头阵元排布方向沿待测管道的轴向的垂直方向设置。进一步的，还包括传输托辊、检测工作台以及挡料轮；所述待测管道放置于所述传输托辊上，所述传输托辊用于运输所述待测管道至所述检测工作台上的检测工位处，所述挡料轮安装于所述检测工作台上检测工位处，且位于所述检测工位与待测管道管尾相对应的位置处。有益效果：本实施例中，升降装置用于控制探头架上下移动，以便靠近或远离待测管道；水包体使用转轴可转动地安装在摆叉上，探头组件跟随水包体一同在摆叉内转动，用于对待测管道轴向弯曲度进行部分适应、对待测管道的周向不圆度进行局部适应；水包体用于安装固定超声波探头组件，并接受供水耦合剂管路供给的耦合剂；整体实现待测管道的探测。同时，设置同轴度微适应机构用于自动适应水包体与待测管道接触的局部存在的扭曲偏斜，同轴度微适应机构由调节块以及围绕调节块上的弧形面转动的限位滚轮组成，当待测管道发生轴向倾斜时，待测管道推动水包体的转轴，水包体的转轴通过调节块推动限位滚轮，限位滚轮滚动并施加反向作用力给调节块以及水包体，从而推动待测管道调整为同轴状态。本技术在管道探测时可以自动适应管道轴向的微小倾斜，避免探头组件探测方向与待测管道的不同轴对检测精度造成影响。附图说明图1为本技术提供的用于管道探伤的相控阵探头架第一实施例的结构示意图；图2为本技术提供的用于管道探伤的相控阵探头架第一实施例的另一角度的结构示意图；图3为本技术提供的用于管道探伤的相控阵探头架第一实施例的同轴微适应机构的结构示意图；图4为本技术提供的用于管道探伤的相控阵探头架第一实施例的部分结构的结构示意图；图5为本技术提供的用于管道探伤的相控阵探头架第一实施例的上下调节座的结构示意图。附图标记：11、直线导轨；12、滑块；13、气缸；14、自复位弹簧；15、轴承座；16、限位座；17、左限位螺栓；18、右限位螺栓；2、摆叉；31、水包；32、前溢水板；33、后溢水板；41、探头主体；42、角度调节座；421、缓冲板；43、上下调节座；431、横梁；432、调节条；433、调节孔；44、角度指示板；45、耐磨垫；451、扳手；51、进水座；61、限位滚轮；62、调节块。具体实施方式下面结合附图来具体描述本技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本技术的实施例一起用于阐释本技术的原理，并非用于限定本技术的范围。实施例1如图1、图2、图3所示，本技术的实施例1提供了用于管道探伤的相控阵探头架，以下简称探头架，包括升降装置、摆叉2、水包体、探头组件、耦合剂管道以及同轴度微适应机构；所述同轴微适应机构包括限位滚轮61以及调节块62；所述升降装置的升降端与所述摆叉2连接，并用于驱动所述摆叉2升降运动；所述限位滚轮61可转动地安装于所述摆叉2内，所述调节块6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于管道探伤的相控阵探头架，其特征在于，包括升降装置、摆叉、水包体、探头组件、耦合剂管道以及同轴度微适应机构；所述同轴微适应机构包括限位滚轮以及调节块；/n所述升降装置的升降端与所述摆叉连接，并用于驱动所述摆叉升降运动；所述限位滚轮可转动地安装于所述摆叉内，所述调节块与所述水包体的转轴转动连接，所述调节块具有弧形面，所述弧形面与所述限位滚轮抵接，所述限位滚轮跟随所述水包体沿其转轴方向的倾斜而转动，以适应待测管道沿其轴向的倾斜；所述探头组件安装于所述水包体内；所述耦合剂管道与所述水包体连通，并用于向所述水包体内输送耦合剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于管道探伤的相控阵探头架，其特征在于，包括升降装置、摆叉、水包体、探头组件、耦合剂管道以及同轴度微适应机构；所述同轴微适应机构包括限位滚轮以及调节块；
所述升降装置的升降端与所述摆叉连接，并用于驱动所述摆叉升降运动；所述限位滚轮可转动地安装于所述摆叉内，所述调节块与所述水包体的转轴转动连接，所述调节块具有弧形面，所述弧形面与所述限位滚轮抵接，所述限位滚轮跟随所述水包体沿其转轴方向的倾斜而转动，以适应待测管道沿其轴向的倾斜；所述探头组件安装于所述水包体内；所述耦合剂管道与所述水包体连通，并用于向所述水包体内输送耦合剂。


2.根据权利要求1所述的用于管道探伤的相控阵探头架，其特征在于，所述升降装置包括直线导轨、滑块、气缸以及自复位弹簧；
所述滑块可滑动地安装于所述直线导轨上，所述气缸固定于所述直线导轨上，所述气缸的伸缩端与所述滑块连接，并用于驱动所述滑块升降运动，所述摆叉连接于所述滑块上，所述自复位弹簧的一端与所述直线导轨连接，所述自复位弹簧的另一端与所述滑块连接。


3.根据权利要求2所述的用于管道探伤的相控阵探头架，其特征在于，还包括转动调节机构，所述转动调节机构包括轴承座、转动轴以及转动限位装置；
所述轴承座安装于所述升降装置的升降端，所述转动轴连接于所述摆叉上，所述转动轴与所述轴承座转动连接；所述转动限位装置包括限位座、左限位螺栓以及右限位螺栓；所述限位座安装于所述轴承座上，所述左限位螺栓以及右限位螺栓分别与所述限位座螺纹连接，并抵住所述摆叉，所述左限位螺栓以及右限位螺栓分别位于所述转动轴的两侧。


4.根据权利要求1所述的用于管道探伤的相控阵探头架，其特征在于，所述水包体包括水包、前溢水板以及后溢水板；
所述水包通过其转轴与所述摆叉转动连接，所述探头组件安装于所述水包内，所述耦合剂管道与所述水包连通；所述前溢水板和后溢水板分别安装于所述水包的两侧。

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【专利技术属性】
技术研发人员：汪智敏，金耀辉，桂琳琳，陈力，信章春，韩冬，吴笛，
申请(专利权)人：武汉中科创新技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42