【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无损检测，具体为一种用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头及评价方法。
技术介绍
1、对于钢管自动检测系统,每根钢管两端都会存在一定长度的盲区无法进行检测。这是由于超声波束在耦合水和钢管表面形成折射并进入钢管内部，超声波行走的路径无法实现钢管管端绝对无盲区扫查。由于高速自动化检测，钢管表面和探头架之间存在一个速度差，这就使得在钢管检测时无法实现管端盲区的检测。因此，单独进行钢管管端检测是非常必要的。
2、无论是无缝钢管还是焊接钢管，包括erw钢管、直缝埋弧焊钢管和螺旋缝埋弧焊钢管，都需要进行管端检测。钢管的类型决定了检测系统需要设置的检测功能。无缝钢管通常需要5种超声波检测探头,包括：纵向缺陷：分为顺时针/逆时针2个方向、横向缺陷：分为轴线/逆轴线2个方向、测厚或分层。焊接钢管通常需要8种超声波检测探头,包括：纵向缺陷：分为顺时针/逆时针2个方向、横向缺陷：分为轴线/逆轴线2个方向、分层缺陷、焊缝缺陷：分为纵/横2个方向、管端端面缺陷。检测钢管管端盲区缺陷将是一个费时费力费人的工作，该问题急需被解决。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头及评价方法；为解决钢管管端多种缺陷的复合检测，钢管管端多种缺陷急需快速检测的问题。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头，包括纵向缺陷检测机构、横向缺陷检测机构和分层缺陷检测机构，所述纵向缺陷检测机构、横向缺陷检测
3、所述纵向缺陷检测机构包括两个周向排布的探头，所述横向缺陷检测机构包括两个轴向排布的探头。
4、进一步的，所述纵向缺陷检测机构的两个探头均设置在连接块轴线的同一垂直线上；所述两个方向不同的探头之间角度为180°。
5、进一步的，所述横向缺陷检测机构的两个探头沿轴线设置在连接块的外侧壁，所述横向缺陷检测机构的两个探头之间角度设置为180°。
6、进一步的，所述分层缺陷检测机构为双探头模块。
7、进一步的，所述纵向缺陷检测机构和横向缺陷检测机构中的探头均包括第一吸声材料、第一电缆线、斜楔、第一外壳、阻尼块和第一压电晶片；所述第一外壳内设置有吸声材料，所述第一吸声材料内部设置有斜楔，所述斜楔的其中一个斜度上设置阻尼块，所述阻尼块的底部设置有第一压电晶片，所述第一压电晶片连接第一电缆线的一端，所述第一电缆线的另一端连接外壳内部并设置在探头顶部上端面。
8、进一步的，所述分层缺陷检测机构的双探头模块，所述双探头模块上设置有延迟块、隔声层、探头芯、第二吸声材料、第二电缆线、第二压电晶片和第二外壳；所述外壳的内部设置有延迟块，所述延迟块的两侧设置有坡度，所述延迟块的一侧设置有第二吸声材料，所述第二吸声材料内部设置有探头芯，所述探头芯的底部设置有第二压电晶片，所述第二压电晶片连接第二电缆线的一端，所述第二电缆线的另一端设置在双探头模块的顶部，所述延迟块的另一侧相对设置有探头芯、第二吸声材料、第二电缆线和第二压电晶片；其中，所述双探头模块的内部设置有隔声层，所述隔声层设置在延迟块的中轴线上。
9、进一步的，所述纵向缺陷检测机构中的探头入射角设置在第一临界角和第二临界角之间；βs≦sin-1r/r；其中，βs为斜探头横波折射角，其中，s为横波，r为钢管外半经，单位：mm；r为钢管内半径，单位：mm。
10、进一步的，所述双探头模块的聚焦长度根据待检测管端壁厚决定。
11、一种根据上述用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头的评价方法，根据以下步骤实现：
12、s1：将复合探头设置在管端的外侧壁上；
13、s2：通过移动复合探头对多种缺陷进行检测；
14、s3：在进行检测时，通过复合探头对管端进行全面检测；
15、s4：根据全面检测的结果得到横波、纵波、缺陷波和底波；
16、s5：通过检测得到的横波、纵波、缺陷波和底波得到检测结论。
17、进一步的，在通过对缺陷波和底波进行评价时，根据缺陷波的高度对缺陷当量进行评价；当缺陷较大时，采用半坡高度法测定缺陷面积。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
19、本专利技术提供一种用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头及评价方法，根据该复合探头以及评级方法能够有效降低检测钢管管端存在的多种缺陷，并且减少检测人员劳动强度，同时提高检测结果的可靠性和稳定性。
20、进一步的，本专利技术通过纵向缺陷检测机构、横向缺陷检测机构以及分层缺陷检测机构共同实现装置对多重缺陷的检测，并且通过一体化的连接设置实现了装置的便捷性。
21、进一步的，本专利技术通过在纵向缺陷检测机构和横向缺陷检测机构上设置两个独立的探头，实现同一周向和同一轴向上的检测，并通过180°方向相对设置的方式实现装置的快速检测；同时，本专利技术提供的符合探头的分层缺陷检测机构采用双探头模块，进一步的保证了装置对管端检测的便捷程度。
22、进一步的，本复合探头提供的探头采用阻尼块的加装，有效的提高了检测的灵敏度，进一步的保证了装置在检测中的检测结果和检测得到的准确性；所述双探头模块的连接设置极大的方便了装置在检测得到的检测效果。
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1.一种用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头，其特征在于，包括纵向缺陷检测机构(100)、横向缺陷检测机构(200)和分层缺陷检测机构(300)，所述纵向缺陷检测机构(100)、横向缺陷检测机构(200)和分层缺陷检测机构(300)依次连接，所述纵向缺陷检测机构(100)、横向缺陷检测机构(200)和分层缺陷检测机构(300)通过同一连接块连接，所述连接块设置在管道的外侧壁，所述连接块的弧度和管道一致；其中，
2.根据权利要求1所述的一种用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头，其特征在于，所述纵向缺陷检测机构(100)的两个探头均设置在连接块轴线的同一垂直线上；所述两个方向不同的探头之间角度为180°。
3.根据权利要求1所述的一种用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头，其特征在于，所述横向缺陷检测机构(200)的两个探头沿轴线设置在连接块的外侧壁，所述横向缺陷检测机构的两个探头之间角度设置为180°。
4.根据权利要求1所述的一种用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头，其特征在于，所述分层缺陷检测机构(300)为双探头模块。
5.根据权利要求1
6.根据权利要求1所述的一种用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头，其特征在于，所述分层缺陷检测机构(300)的双探头模块，所述双探头模块上设置有延迟块(11)、隔声层(12)、探头芯(13)、第二吸声材料(14)、第二电缆线(15)、第二压电晶片(16)和第二外壳(17)；所述外壳(17)的内部设置有延迟块(11)，所述延迟块(11)的两侧设置有坡度，所述延迟块(11)的一侧设置有第二吸声材料(14)，所述第二吸声材料(14)内部设置有探头芯(13)，所述探头芯(13)的底部设置有第二压电晶片(16)，所述第二压电晶片(16)连接第二电缆线(15)的一端，所述第二电缆线(15)的另一端设置在双探头模块的顶部，所述延迟块(11)的另一侧相对设置有探头芯(13)、第二吸声材料(14)、第二电缆线(15)和第二压电晶片(16)；其中，所述双探头模块的内部设置有隔声层(12)，所述隔声层(12)设置在延迟块(11)的中轴线上。
7.根据权利要求1所述的一种用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头，其特征在于，所述纵向缺陷检测机构(100)中的探头入射角设置在第一临界角和第二临界角之间；βs≦sin-1r/R；其中，βs为斜探头横波折射角，S为横波，R为钢管外半经，单位：mm；r为钢管内半径，单位：mm。
8.根据权利要求4所述的一种用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头，其特征在于，所述双探头模块的聚焦长度根据待检测管端壁厚决定。
9.一种根据上述权利要求1至权利要求8中任一项所述用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头的评价方法，其特征在于，根据以下步骤实现：
10.根据上述权利要求9所述的一种用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头的评价方法，其特征在于，在通过对缺陷波和底波进行评价时，根据缺陷波的高度对缺陷当量进行评价；当缺陷较大时，采用半坡高度法测定缺陷面积。
...【技术特征摘要】
1.一种用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头，其特征在于，包括纵向缺陷检测机构(100)、横向缺陷检测机构(200)和分层缺陷检测机构(300)，所述纵向缺陷检测机构(100)、横向缺陷检测机构(200)和分层缺陷检测机构(300)依次连接，所述纵向缺陷检测机构(100)、横向缺陷检测机构(200)和分层缺陷检测机构(300)通过同一连接块连接，所述连接块设置在管道的外侧壁，所述连接块的弧度和管道一致；其中，
2.根据权利要求1所述的一种用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头，其特征在于，所述纵向缺陷检测机构(100)的两个探头均设置在连接块轴线的同一垂直线上；所述两个方向不同的探头之间角度为180°。
3.根据权利要求1所述的一种用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头，其特征在于，所述横向缺陷检测机构(200)的两个探头沿轴线设置在连接块的外侧壁，所述横向缺陷检测机构的两个探头之间角度设置为180°。
4.根据权利要求1所述的一种用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头，其特征在于，所述分层缺陷检测机构(300)为双探头模块。
5.根据权利要求1所述的一种用于检测钢管管端多种缺陷的复合探头，其特征在于，所述纵向缺陷检测机构(100)和横向缺陷检测机构(200)中的探头均包括第一吸声材料(1)、第一电缆线(3)、斜楔(2)、第一外壳(5)、阻尼块(4)和第一压电晶片(6)；所述第一外壳(5)内设置有吸声材料(1)，所述第一吸声材料(1)内部设置有斜楔(2)，所述斜楔(2)的其中一个斜度上设置阻尼块(4)，所述阻尼块(4)的底部设置有第一压电晶片(6)，所述第一压电晶片(6)连接第一电缆线(3)的一端，所述第一电缆线(3)的另一端连接外壳内部并设置在探头顶部上端面。
6.根据权利要求1所述的一种用于检测钢...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄磊，李亮，李汝江，孙少卿，张善文，周益，常永刚，张圣光，蔡绪明，张鸿博，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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