用于非破坏性部件的可拆卸、快速分离系统技术方案

技术编号:7135234 阅读:228 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于将探头(500)附接到探头轴配接组件(400)上的连接器系统,包括:探头轴配接组件,其包括连接器主体(401),位于该连接器主体内的柱塞室(415),位于该柱塞室内的弹簧(450),从该柱塞室通过该连接器主体延伸至该连接器主体的外表面的锁止球通道(421),位于该锁止球通道内的锁止球(420),以及位于该柱塞室内邻近该弹簧的柱塞(410),其中该锁止球与该柱塞的外表面接触;探头,其包括探头主体(501),位于探头主体的面向探头轴端内的探头轴室(517),以及位于该探头主体中邻近该探头轴室的锁止球接受器(520);其中该探头轴室的直径大于该探头轴配接组件的直径,使得当该柱塞和该弹簧从第一位置移向第二位置时,该锁止球向内移向该柱塞室,并在该连接器主体的外表面之下,允许该探头轴配接组件的面向探头端进入该探头轴室,并且当该柱塞和弹簧从该第二位置向该第一位置移动时,该锁止球移向该连接器主体的表面,延伸超出该连接器主体的该外表面,使得该锁止球接合该锁止球接受器,并将该探头固定在该探头轴配接组件上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及非破坏性测试,且更特别地涉及用于非破坏性测试部件的可拆 卸、快速分离系统。
技术介绍
非破坏性测试装置可用来检测测试对象,以在检查期间和之后识别并分析对象中 的瑕疵和缺陷。非破坏性测试允许操作者在测试对象的表面处或附近操作探头,以便执行 对象表面和下层结构两者的测试。非破坏性测试在一些行业中是特别有用的,例如,航空和 核能发电,其中部件测试可以不需要从周围结构去除部件而进行,并且其中可以定位隐藏 缺陷,这些隐藏缺陷否则通过肉眼检查将不能识别。非破坏性测试的一个示例是涡流探伤。在非破坏性涡流探伤中,振荡器或其它信 号发生器产生交流(AC)驱动信号(例如,正弦波),其驱动放置成紧靠电传导性测试对象的 涡流探头的线圈。探头线圈中的驱动信号产生电磁场,该电磁场穿入电传导性测试对象,并 在测试对象中感应出涡流,涡流又产生它们自己的电磁场。驱动信号的频率以及测试对象 的材料特性(例如,电传导性,磁导率等)决定特定的电磁场穿入测试对象的深度,且较低 频率的信号比较高频率的信号穿入更深。对于大部分检查应用,使用在IkHz到3MHz范围 内的涡流探头频率。由涡流产生的电磁场在涡流探头中产生了反馈信号。驱动信号与反馈信号的比较 可以提供关于测试对象的材料特性的信息,包括在特定深度处瑕疵和其它缺陷的存在。将 涡流探头置于已知没有瑕疵或缺陷的测试对象的区域导致产生可用来设立参照的反馈信 号或空信号。确定驱动信号和此参照或空信号之间的差异(例如,相移)确立了参照数据, 依靠该数据可进行测试对象的未知部分的后续测量。测试对象的未知部分的这些后续测量可通过沿测试对象的表面滑动涡流探头并 连续监视驱动信号和由涡流电磁场产生的反馈信号之间的差异来进行。就驱动信号和反馈 信号之间的差异与驱动信号和参照或空信号之间的差异不一致的程度而言,这可能表明在 测试对象中的该位置处存在瑕疵或其它缺陷(或者材料特征方面的其它变化)。涡流探伤具有非常宽的应用范围,包括表面和近表面瑕疵探测,多层结构的检查, 金属和涂层厚度测量,按等级金属分类,以及硬度和电传导性测量。此外,涡流探伤提供了 对于金属中瑕疵探测的重要优点,包括对微观瑕疵的高灵敏度,高检查速度,易于自动化, 易于学习,快速使用,无需与检查测试对象接触或联接,无材料消耗,环境友好性以及成本 经济性。通常,涡流探伤系统可包括用于向测试对象发送信号以及从测试对象接收信号的 探头,将探头连接到涡流探伤单元上的半刚性的探头轴,以及用于查看测试结果的屏幕或 监视器。涡流探伤单元可包括电源部件,信号发生、放大和处理电子器件,以及用来操作非 破坏性测试装置的装置控制器。取决于测试对象,测试对象材料成分,以及进行测试所处的 环境,涡流探伤系统典型地采用各种探头,包括例如绝对探头(absolute probe),差作用探头,反射探头,无遮蔽探头,以及遮蔽探头。绝对探头通常包括单独的线圈(或绕组),其可响应被检测区域中的所有变化。绝 对探头可用来探测渐变(例如,冶金学变化,热处理和形状),以及突变(例如,裂纹)。差 作用探头通常包括两个或更多平衡线圈,其通常定位成靠近在一起,使得它们仅响应于材 料中的急剧变化,例如裂纹。差作用探头对于诸如冶金学变化、几何形状以及缓慢增长的裂 纹的渐变是不敏感的,并且显著地减少提离信号(lift-off signal) 0反射探头利用驱动 线圈来在被测试的对象中感应出涡流,并利用单独的感应线圈或拾取来在测试对象被扫描 时探测涡流场变化。反射探头可为差作用探头或绝对探头,并提供比通常使用的桥接线圈 装置更大的频率范围。无遮蔽探头比相当的遮蔽探头生产成本更低,并具有较宽的涡流场。 较宽的扫描宽度导致扫描特定的区域需要较少的通过次数。无遮蔽探头对提离和探头角度 容忍度更高,但是受边缘、紧固件以及附近的不连续性影响。遮蔽探头可具有置于其周围的 磁场,以便严密地将场聚焦在传感器末梢处,并限制场的扩展。遮蔽探头对于小裂纹可以是 敏感的,并且不受边缘、几何形状变化以及邻近含铁材料的影响。非破坏性测试的另一个示例是超声波测试。当执行超声波测试时,从探头发出超 声波脉冲并以该特定材料的特征性声速通过测试对象。特定材料的声速是主要取决于材料 的弹性模量以及密度的物理常数。向测试对象应用超声波脉冲导致超声波脉冲和测试对象 结构之间的相互作用,且声波被反射回探头。由探头接收的信号的对应评估,即这些信号的 振幅和渡越时间,允许做出关于测试对象的内部质量的结论而不破坏该测试对象。通常,超声测试系统包括用于向测试对象发送信号以及从测试对象接收信号的探 头,将探头连接到超声测试单元上的半刚性的探头轴,以及用于查看测试结果的屏幕或监 视器。超声测试单元可包括电源部件,信号发生、放大和处理电子器件,以及用来操作非破 坏性测试装置的装置控制器。由发射器产生电脉冲,并将电脉冲馈送至探头,在此处它们被 压电元件(例如,水晶,陶瓷或聚合物)转换成超声波脉冲。由发射器施加的电子脉冲的 振幅、定时和发射序列由结合在超声波测试单元中的各种控制装置决定。脉冲通常在大约 0.5MHz到大约25MHz的频率范围内。超声波脉冲从探头发出,并通过测试对象。随着超声 波脉冲通过对象,称为回声的各种脉冲反射在脉冲与测试对象内的内部结构以及与测试对 象的相对侧面(后壁)相互作用时产生。回声信号显示在屏幕上,且回声振幅显示为竖直 迹线,而渡越时间或距离显示为水平迹线。通过跟踪电脉冲的传播与电信号的接收之间的 时间差异,并测量接收到的波的振幅,可以确定材料的各种特征。因此,例如,超声波检测可 用来确定材料厚度,或特定测试对象内缺陷的存在和大小。超声波测试系统典型地采用取决于测试对象、测试对象材料成分以及在其中进行 测试的环境的各种探头。例如,直射探头垂直于被测试的对象的表面发射和接收声波。直 射探头在测试薄板金属、锻件和铸件时尤其有用。在另一个示例中,可利用包含两个元件的 TR探头,其中发射器和接收器功能被电气上且声学上彼此分离。TR探头在测试薄的测试对 象以及进行壁厚度测量时尤其有用。在又另一个示例中,可利用斜探头,其与材料表面成角 度而发射并接收声波。斜探头在测试焊缝、薄板金属、管件和锻件时尤其有用。非破坏性测试装置在其中操作的典型的非破坏性测试环境的物理条件要求测试 装置多功能且坚固耐用。相对于在执行检查之前首先等待发动机或涡轮机冷却下来,在高 达80摄氏度的环境中(例如热的发动机或涡轮机中)操作非破坏性测试装置的能力有时是必需的且是成本经济的。在非破坏性测试装置暴露于液体环境(例如水)下的条件中, 装置的良好密封以防止液体进入探头是必需的。最后,因为典型的非破坏性测试环境可为 工业环境,其使探头易发生潜在的跌落或被其它物体撞击,非破坏性测试装置应该机械上 足够牢固以承受严苛的环境以及意外的违规操作。一些非破坏性测试装置采用长的(例如,八十英尺)半刚性探头轴,且探头永久性 地附接在它们的远端上。在探头损坏使得其不再能够使用的情况下,必须以极大的成本更 换整个探头轴以及探头组件。类似地,如果操作者希望改变用来执行测试的探头头部的类 型,必须更换整个探头轴以及探头组件。多个探头轴和探头组件的存放和运输会是耗时且昂贵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将探头附接到探头轴配接组件上的连接器系统,包括:  探头轴配接组件,其包括连接器主体,位于所述连接器主体内的柱塞室,位于所述柱塞室内的弹簧,从所述柱塞室通过所述连接器主体延伸至所述连接器主体的外表面的锁止球通道,位于所述锁止球通道内的锁止球,以及位于所述柱塞室内邻近所述弹簧的柱塞,其中所述锁止球与所述柱塞的外表面接触;  探头,其包括探头主体,位于所述探头主体的面向探头轴端内的探头轴室,以及位于所述探头主体中邻近所述探头轴室的锁止球接受器;  其中,所述探头轴室的直径大于所述探头轴配接组件的直径,使得当所述柱塞和所述弹簧从第一位置移向第二位置时,所述锁止球向内移向所述柱塞室,并在所述连接器主体的外表面之下,允许所述探头轴配接组件的面向探头端进入所述探头轴室,并且当所述柱塞和弹簧从所述第二位置向所述第一位置移动时,所述锁止球移向所述连接器主体的表面,延伸超出所述连接器主体的所述外表面,使得所述锁止球接合所述锁止球接受器,并将所述探头固定在所述探头轴配接组件上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·德雷珀
申请(专利权)人:通用电气检查技术有限合伙人公司
类型:发明
国别省市:US

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