【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种核电站boss头相控阵超声检测装置及检测方法，属于工业检测设备制造领域。
技术介绍
1、boss头是一种通过机加工管座焊接在母管上,从而在母管上接出支管的一种管道安装结构形式。核电站主设备系统(rcp、rcv、ris、rra等系统)通常采用大量的小尺寸支管接头(boss头)，在其安装和运行阶段，频繁出现泄漏事故，泄漏会降低核电机组功率、增加波动幅度、从而导致停机、停堆、带压堵漏等一系列问题，这势必会影响核电厂的安全经济、稳定运行。通常情况下，焊接缺陷是boss头焊缝产生泄漏的原因之一,其中常见缺陷有夹渣、气孔、未熔合、未焊透等,因此，制造、安装和检修过程中均需对boss头进行无损检测，及时发现缺陷进行消缺处理，对保障机组安全稳定运行具有重大意义。目前，核电站boss头检测通常采用常规a超或相控阵检测方法，均由检测人员手持超声波探头实施检测，该检测方法检测效率低；手持探头不能保证探头压力和耦合均匀，造成扫查过程中的检测灵敏度变化幅度较大，检测精度低；检测结果受人为操作方式影响大，且检测结果重复性不好。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种可实现对管座角接接头类特殊结构工件的相控阵超声自动扫查检测的核电站boss头相控阵超声检测扫查装置及检测方法，解决手动检测实施困难、检测效率和检测精度低的问题。
2、为解决这一技术问题，本专利技术提供了一种核电站boss头相控阵超声检测装置，包括主机模块、支臂模块和探头支架模块
3、所述主机模块两侧设有支臂槽，支臂模块通过定位孔及销轴固定在主机模块两侧的支臂槽内，同时通过滚花平头螺钉一的旋进或旋出控制支臂模块的固定或移动，实现支臂模块沿销轴中心转动到预定位置后固定，使支臂与主机模块之间形成不同的角度，以适应不同规格boss头及管座角接接头的相控阵检测。
4、所述主机模块上部为长方体，内置电池和控制电路板，一侧设置开关按钮、usb接口和数据线接口，开关按钮控制主机模块启停，usb接口用于主机模块充电和程序代码导入，数据线接口用于主机模块与相控阵检测仪的数据传输。
5、所述支臂模块包括小臂和大臂，大臂与小臂关节连接处设置滚花平头螺钉，通过滚花平头螺钉的旋进或旋出控制关节的固定或转动。
6、所述大臂前端设置两个金属磁力轮，金属磁力轮可吸附在管座支管表面，可实现灵活转动。
7、所述探头支架模块还包括双立杆、长支臂和弹簧支臂，双立杆和长支臂均为空心不锈钢管，两部分通过方形固定架进行连接，方形固定架上设置有两个方向的滚花平头螺钉二，用于固定长支臂和固定架的相对位置。
8、所述弹簧支臂外壳为不锈钢管，其内部设置有弹簧结构，弹簧支臂位于长支臂前端，弹簧支臂与长支臂通过滚花平头螺钉三连接，可实现相对转动或固定。
9、所述探头架为“u”型支臂、位于弹簧支臂前端，通过销轴与弹簧支臂连接，弹簧支臂可实现相控阵探头扫查压力可调；所述探头架两侧支臂前端均设置滚花平头螺钉四，通过滚花平头螺钉四的旋进或旋出实现对相控阵探头的加持和脱离。
10、所述检测装置通过相控阵检测仪或手机蓝牙控制，实现自动检测扫查，数据实时传输。
11、本专利技术还提供了一种利用上述所述的核电站boss头相控阵超声检测装置的检测方法，包括对boss头的支管外径和boss头的母管侧进行检测，检测方法步骤分别如下：
12、(一)对boss头的支管进行检测：
13、1)测量被检boss头的支管外径规格，旋出主机模块两侧滚花平头螺钉一，将小臂与大臂连接处的滚花平头螺钉旋出，将主机模块放置在boss头的支管侧，四个金属磁性车轮与boss头的支管外壁接触；
14、2)调整小臂和大臂的位置，使两支臂环抱boss头的支管，金属磁力轮与boss头的支管外壁接触，使检测装置固定在被检boss头的支管外壁；
15、3)将相控阵探头放置在“u”型探头架中心并固定；
16、4)将探头支架模块上的两个滚花平头螺钉二和滚花平头螺钉三旋出，将相控阵探头放置在被检boss头的支管外壁预定位置，依次将两个滚花平头螺钉二和滚花平头螺钉三旋进，将探头支架模块各部件固定；
17、5)将数据线一侧插入数据线接口，另一侧与相控阵检测仪的数据线接口连接，将探头数据线与相控阵检测仪的探头数据线接口连接，设置相控阵检测仪各项检测参数，按下开关按钮启动检测装置，检测装置匀速转动一周，相控阵探头沿预定轨道扫查一周，即完成对被检boss头在支管的全覆盖检测；
18、(二)对boss头的母管进行检测：
19、1)旋出将探头架前端两个滚花平头螺钉四，将相控阵探头转向180°，然后将两个滚花平头螺钉四旋进，将相控阵探头固定；
20、2)将滚花平头螺钉三旋出，将弹簧支臂旋转，使弹簧支臂主轴与长支臂主轴延伸方向重合，即弹簧支臂与长支臂调整为一条直线，将滚花平头螺钉三旋进，固定弹簧支臂与长支臂；
21、3)其他步骤与工况(一)相同，检测装置沿被检boss头在支管转动一周，相控阵探头沿被检boss头的母管侧预定轨迹旋转一周，即完成了对被检boss头在母管的全覆盖检测。
22、有益效果：本专利技术通过变化支臂模块形状可将专利扫查装置固定在各种管径支管外壁，实现周向无死角扫查；通过改变探头支架模块各部件位置和相位关系，实现相控阵探头在支管侧或母管侧的扫查，满足各类相控阵检测工艺，一机多用，检测工件全覆盖；采用模块化设计，各模块拆装方便，便于后期维修和升级，制造成本和使用成本低。
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1.一种核电站BOSS头相控阵超声检测装置，其特征在于：包括主机模块(1)、支臂模块(2)和探头支架模块(3)，所述主机模块(1)为长方体小车结构，内部设置伺服步进电机和编码器，底部设有四个金属磁力车轮(12)、与内置伺服步进电机和编码器连接，可实现自动移动和位置信息采集；主机模块(1)上部设置有探头支架模块(3)；所述探头支架模块(3)为连杆式结构，其一端设有探头架(37)，相控阵探头(4)通过探头架(37)固定；所述支臂模块(2)设置在主机模块(1)两侧，支臂模块(2)整体为两段式可调关节结构，支臂模块(2)与主机模块(1)配合实现对不同规格管座支管表面的稳定转动、以实现相控阵探头(4)的自动检测。
2.根据权利要求1所述的核电站BOSS头相控阵超声检测装置，其特征在于：所述主机模块(1)两侧设有支臂槽(13)，支臂模块(2)通过定位孔(14)及销轴(25)固定在主机模块(1)两侧的支臂槽(13)内，同时通过滚花平头螺钉一(24)的旋进或旋出控制支臂模块(2)的固定或移动，实现支臂模块(2)沿销轴(25)中心转动到预定位置后固定，使支臂与主机模块(1)之间形成不同
3.根据权利要求2所述的核电站BOSS头相控阵超声检测装置，其特征在于：所述主机模块(1)上部为长方体，内置电池和控制电路板，一侧设置开关按钮(15)、USB接口(16)和数据线接口(17)，开关按钮(15)控制主机模块(1)启停，USB接口(16)用于主机模块(1)充电和程序代码导入，数据线接口(17)用于主机模块(1)与相控阵检测仪(6)的数据传输。
4.根据权利要求1所述的核电站BOSS头相控阵超声检测装置，其特征在于：所述支臂模块(2)包括小臂(21)和大臂(22)，大臂(22)与小臂(21)关节连接处设置滚花平头螺钉，通过滚花平头螺钉的旋进或旋出控制关节的固定或转动。
5.根据权利要求4所述的核电站BOSS头相控阵超声检测装置，其特征在于：所述大臂(22)前端设置两个金属磁力轮(23)，金属磁力轮(23)可吸附在管座支管表面，可实现灵活转动。
6.根据权利要求1所述的核电站BOSS头相控阵超声检测装置，其特征在于：所述探头支架模块(3)还包括双立杆(34)、长支臂(31)和弹簧支臂(36)，双立杆(34)和长支臂(31)均为空心不锈钢管，两部分通过方形固定架(32)进行连接，方形固定架(32)上设置有两个方向的滚花平头螺钉二(33)，用于固定长支臂(31)和固定架(32)的相对位置。
7.根据权利要求6所述的核电站BOSS头相控阵超声检测装置，其特征在于：所述弹簧支臂(36)外壳为不锈钢管，其内部设置有弹簧结构，弹簧支臂(36)位于长支臂(31)前端，弹簧支臂(36)与长支臂(31)通过滚花平头螺钉三(35)连接，可实现相对转动或固定。
8.根据权利要求6所述的核电站BOSS头相控阵超声检测装置，其特征在于：所述探头架(37)为“U”型支臂、位于弹簧支臂(36)前端，通过销轴(25)与弹簧支臂(36)连接，弹簧支臂(36)可实现相控阵探头扫查压力可调；所述探头架(37)两侧支臂前端均设置滚花平头螺钉四(38)，通过滚花平头螺钉四(38)的旋进或旋出实现对相控阵探头(4)的加持和脱离。
9.根据权利要求1-8任一项所述的核电站BOSS头相控阵超声检测装置，其特征在于：所述检测装置通过相控阵检测仪或手机蓝牙控制，实现自动检测扫查，数据实时传输。
10.一种利用根据权利要求1-9任一项所述的核电站BOSS头相控阵超声检测装置的检测方法，包括对BOSS头(7)的支管外径和BOSS头(7)的母管侧进行检测，其特征在于，检测方法步骤分别如下：
...【技术特征摘要】
1.一种核电站boss头相控阵超声检测装置，其特征在于：包括主机模块(1)、支臂模块(2)和探头支架模块(3)，所述主机模块(1)为长方体小车结构，内部设置伺服步进电机和编码器，底部设有四个金属磁力车轮(12)、与内置伺服步进电机和编码器连接，可实现自动移动和位置信息采集；主机模块(1)上部设置有探头支架模块(3)；所述探头支架模块(3)为连杆式结构，其一端设有探头架(37)，相控阵探头(4)通过探头架(37)固定；所述支臂模块(2)设置在主机模块(1)两侧，支臂模块(2)整体为两段式可调关节结构，支臂模块(2)与主机模块(1)配合实现对不同规格管座支管表面的稳定转动、以实现相控阵探头(4)的自动检测。
2.根据权利要求1所述的核电站boss头相控阵超声检测装置，其特征在于：所述主机模块(1)两侧设有支臂槽(13)，支臂模块(2)通过定位孔(14)及销轴(25)固定在主机模块(1)两侧的支臂槽(13)内，同时通过滚花平头螺钉一(24)的旋进或旋出控制支臂模块(2)的固定或移动，实现支臂模块(2)沿销轴(25)中心转动到预定位置后固定，使支臂与主机模块(1)之间形成不同的角度，以适应不同规格boss头及管座角接接头的相控阵检测。
3.根据权利要求2所述的核电站boss头相控阵超声检测装置，其特征在于：所述主机模块(1)上部为长方体，内置电池和控制电路板，一侧设置开关按钮(15)、usb接口(16)和数据线接口(17)，开关按钮(15)控制主机模块(1)启停，usb接口(16)用于主机模块(1)充电和程序代码导入，数据线接口(17)用于主机模块(1)与相控阵检测仪(6)的数据传输。
4.根据权利要求1所述的核电站boss头相控阵超声检测装置，其特征在于：所述支臂模块(2)包括小臂(21)和大臂(22)，大臂(22)与小臂(21)关节连接处设置滚花平头螺钉，...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐高君，岳大庆，迟志乾，刘文启，李毅，耿士超，丁成海，
申请(专利权)人：山东丰汇工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：
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