超聲導波檢測焊縫的傳感器裝置及固定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超聲導波檢測焊縫的傳感器固定裝置，包括數(shù)個傳感單元、固定帶和兩個夾持單元，固定帶長度方向垂直于焊縫，數(shù)個并排的傳感單元對稱設置在焊縫及焊縫4兩側的焊板上，數(shù)個傳感單元上端分別固定在固定帶中部下，下端分別抵靠在呈弧形突起的焊縫及焊縫兩側的焊板上，夾持單元將固定帶兩端分別固定在焊板上；傳感器嵌裝在感器夾具內。本發(fā)明結構簡單、操作方便、穩(wěn)定可靠、適用性較強，安裝在焊縫和焊縫兩側的焊板上的各傳感器不受焊縫形狀和大小的限制，增大接收回波的強度，大大提高了可測焊縫的長度，為遠距離焊縫的高效檢測提供了一種可靠途徑。增大了測量范圍，提高了檢測效率和檢測精度。
【專利說明】超聲導波檢測焊縫的傳感器裝置及固定方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊縫的無損檢測裝置，特別涉及一種采用超聲導波檢測對接焊縫缺陷的傳感器裝置，屬于無損檢測【技術領域】。
【背景技術】
[0002]焊接是通過加熱、加壓，或兩者并用，使兩工件產生原子間結合的加工工藝和聯(lián)接方式。焊縫處會出現(xiàn)裂紋、未溶合、氣孔、咬邊等缺陷，在船舶、機械設備、壓力容器和焊接結構件等需要施加焊接加工的產品，按現(xiàn)行法規(guī)要求和通用做法，對于焊接后形成的對接焊縫一般需要進行一定數(shù)量的超聲或射線檢測，以保障產品質量。
[0003]傳統(tǒng)的超聲檢測技術為逐點掃查法,不僅費時費力，而且存在一定的盲區(qū)。射線技術廣泛用于壓力容器焊縫的檢測，但是檢測準備時間長，危險性大，檢測成本高。此外，以上兩種方法只能實現(xiàn)離線檢測，檢測過程包括停工、倒空、清洗、除銹(甚至拆除保溫層)以及檢測等工序，存在檢測費用聞、檢測時間長等不足。
[0004]超聲導波檢測是近年來發(fā)展起來無損檢測新方法，一次掃描即可測量整個厚度范圍內包括內部和表面的所有缺陷，并且可同時實現(xiàn)缺陷定位與尺度檢測，在很多大型長輸結構如管道、鐵軌等得到了廣泛的應用。
[0005]將超聲導波應用于焊縫探傷，必須將焊縫導波檢測傳感器固定并壓實在被檢焊接構件上，以滿足探頭與焊接構件的剛性耦合。現(xiàn)有的焊縫導波檢測傳感器采用手持固定在焊縫上和焊縫兩側的焊板上，手持固定比較費力，不能保證傳感器底部緊壓在焊縫上和焊縫兩側的焊板上，影響焊縫探傷效果。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種易于操作、調節(jié)方便、結構穩(wěn)定、固定確實和定位準確的超聲導波檢測焊縫的傳感器固定裝置。
[0007]本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn):
一種超聲導波檢測焊縫的傳感器固定裝置，包括數(shù)個傳感單元1、固定帶2和兩個夾持單元3，固定帶2長度方向垂直于焊縫4，沿著固定帶2長度方向，數(shù)個并排的傳感單元I對稱設置在焊縫4及焊縫4兩側的焊板5上，5個傳感單元I上端分別固定在固定帶2中部下，數(shù)個傳感單元I下端分別抵靠在呈弧形突起的焊縫4及焊縫兩側的焊板5上，夾持單元3將固定帶2兩端分別固定在焊板5上；所述傳感單元I包括傳感器夾具11、傳感器12和
2根調節(jié)螺釘13，傳感器12嵌裝在傳感器夾具11內。
[0008]本發(fā)明的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現(xiàn)。
[0009]前述的超聲導波檢測焊縫的傳感器固定裝置，其中所述傳感器夾具11呈開口向下的槽形，所述槽形兩相對內側面分別向內凹陷出對稱的凹槽111 ;傳感器12兩端設有與凹槽111相配的導向凸條121，傳感器12兩端的導向凸條121分別嵌在傳感器夾具11的凹槽111內；傳感器12上側中央延伸出的同軸電纜接口柱122嵌在傳感器夾具11上側的定位孔112中；2根調節(jié)螺釘13分別穿過固定帶2后對稱擰入傳感器夾具11兩端內，下推傳感器12使傳感器12底部抵靠在焊縫4或焊縫兩側的焊板5上。
[0010]前述的超聲導波檢測焊縫的傳感器固定裝置，其中所述夾持單元3包括弓形架31、I根上壓緊螺釘32、2根下壓緊螺釘33、上墊板34和2塊下墊板35，上壓緊螺釘32垂直向下穿過弓形架上水平邊311，依次壓住上墊板34、固定帶2 —端和焊板5上側；兩根下壓緊螺釘33分別垂直向上穿過弓形架下水平邊312和下墊板35，壓住焊板5的下側；所述兩根下壓緊螺釘33對稱設置在上壓緊螺釘32兩側。
[0011]前述的超聲導波檢測焊縫的傳感器固定裝置，其中所述固定帶2上設有分別與調節(jié)螺釘13、同軸電纜接口柱122對應的圓孔，固定帶2的材質為柔性材料；所述傳感器12為壓電傳感器。
[0012]一種超聲導波檢測焊縫的傳感器裝置的固定方法，包括以下步驟:
I)先將傳感器12嵌裝在傳感器夾具11內，然后將數(shù)個傳感器夾具11并排放在呈弧形突起的焊縫4及焊縫兩側的焊板5上，使其中I個用于接受信號的傳感器12底部抵靠在呈弧形突起的焊縫4中心上，其余數(shù)個用于發(fā)射的傳感器12對稱設置在用于接受信號的傳感器12兩側，用于發(fā)射的數(shù)個傳感器12底部分別抵靠在焊縫4兩側和焊板5上。
[0013]2)將固定帶2中部放置在傳感器12頂部上，再將2根一組的調節(jié)螺釘13分別穿過固定帶2對應的調節(jié)螺釘孔21，擰入對應的傳感器夾具11上側內；同軸電纜接口柱122伸出對應的圓孔22。
[0014]3)先將已裝好上壓緊螺釘32和下壓緊螺釘33的弓形架31開口處卡在焊板5邊緣上，然后在焊板5的上下側分別插入I塊上墊板34和2塊下墊板35，接著將固定帶2兩端分別插在上墊板34下側和焊板5上側之間。再擰緊弓形架31上下的上壓緊螺釘32和下壓緊螺釘33，使固定帶2 —端得到固定。
[0015]4)在拉緊固定帶2另一端后，重復步驟3)，使固定帶2另一端得到固定。
[0016]5)在調整好各個傳感器12的位置后，逐個擰緊調節(jié)螺釘13，使各個傳感器12底部分別壓緊在焊縫4和焊縫4兩側的焊板5上。
[0017]本發(fā)明結構簡單、操作方便、穩(wěn)定可靠、適用性較強，使安裝在焊縫和焊縫兩側的的各傳感器不受焊縫形狀和大小的限制。同時，為了增大接收回波的強度，本發(fā)明大大提高了可測焊縫的長度，為遠距離焊縫的高效檢測提供了一種可靠途徑。多個傳感器通過固定帶的定位和壓緊，使傳感器與待檢體剛性接觸，檢測時，數(shù)個導波激勵探頭同時激勵，可大大增強所需導波模態(tài)的回波強度、提高反射率，同時大大削減外部干擾、減少其他模態(tài)，從而增大了測量范圍。本發(fā)明的固定方法簡便易行，確保傳感器與待檢焊縫及焊板的可靠耦合，提高了檢測效率和精度。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點和特點，將通過下面優(yōu)選實施例的非限制性說明進行圖示和解釋，這些實施例，是參照附圖僅作為例子給出的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
圖2是圖1的A-A剖視放大圖；
圖3是圖1的B-B剖視放大圖； 圖4是傳感器的俯視圖；
圖5是固定帶的主視圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0021]如圖1?圖5所示，本實施例用于檢測兩塊焊板5的對接焊縫4，包括5個傳感單元1、固定帶2和兩個夾持單元3，沿著固定帶2長度方向，5個并排的傳感單元I對稱設置在焊縫4及焊縫4兩側的焊板5上，5個傳感單元I上端分別固定在固定帶2中部下，下端抵靠在呈弧形突起的焊縫4及焊縫兩側的焊板5上。固定帶2長度方向垂直于焊縫4，夾持單元3將固定帶2兩端分別固定在焊板5上。
[0022]傳感器夾具11呈開口向下的槽形，所述槽形兩相對內側面分別向內凹陷出對稱的凹槽111 ;傳感器12兩端設有與凹槽111相配的導向凸條121，傳感器12兩端的導向凸條121分別嵌在傳感器夾具11的凹槽111內。傳感器12上側中央延伸出的同軸電纜接口柱122嵌在傳感器夾具11上側的定位孔112中，這樣的結構使得傳感器12水平方向完全定位在傳感器夾具11內。2根調節(jié)螺釘13分別穿過固定帶2對稱擰入傳感器夾具11兩端內，調節(jié)螺釘13底部下推傳感器12，使傳感器12底部抵靠在焊縫4或焊縫兩側的焊板5上。固定帶2為柔性材料制成，本實施例采用ABS工程塑料，也可采用皮革、橡膠等具有彈性的柔性材料，進一步提高傳感器12底部對焊縫4和焊板5的機械耦合；傳感器12采用壓電傳感器。
[0023]凹槽111和導向凸條121可互換設置，即凹槽111設置在傳感器12兩端上，導向凸條121設置在傳感器夾具11兩相對內側面上。
夾持單元3包括弓形架31、I根上壓緊螺釘32、2根下壓緊螺釘33、上墊板34和2塊下墊板35，上壓緊螺釘32垂直向下穿過弓形架上水平邊311，依次壓住上墊板34、固定帶2 —端和焊板5上側；兩根下壓緊螺釘33分別垂直向上穿過弓形架下水平邊312和下墊板35，壓住焊板5的下側。兩根下壓緊螺釘33對稱設置在上壓緊螺釘32兩側。這樣的結構可拉緊固定帶2。
[0024]超聲導波檢測焊縫的傳感器裝置的固定方法，包括以下步驟:
O先將傳感器12嵌裝在傳感器夾具11內，然后將5個傳感器夾具11并排放在呈弧形突起的焊縫4及焊縫兩側的焊板5上，使其中I個用于接受信號的傳感器12底部抵靠在呈弧形突起的焊縫4中心上，2個用于發(fā)射的傳感器12對稱傾斜設置在用于接受信號的傳感器12兩側的焊縫4上，另2個用于發(fā)射的傳感器12底部分別抵靠在焊縫4兩側的焊板5上。
[0025]2)將固定帶2中部放置在傳感器12頂部上，再將2根一組的調節(jié)螺釘13分別穿過固定帶2對應的調節(jié)螺釘孔21，擰入對應的傳感器夾具11上側內；同軸電纜接口柱122伸出對應的圓孔22。
[0026]3)先將已裝好上壓緊螺釘32和下壓緊螺釘33的弓形架31開口處卡在焊板5邊緣上，然后在焊板5的上下側分別插入I塊上墊板34和2塊下墊板35，接著將固定帶2兩端分別插在上墊板34下側和焊板5上側之間。再擰緊弓形架31上下的上壓緊螺釘32和下壓緊螺釘33，使固定帶2 —端得到固定。[0027]4)在拉緊固定帶2另一端后，重復步驟3)，使固定帶2另一端得到固定。
[0028]5)在調整好各個傳感器12的位置后，逐個擰緊調節(jié)螺釘13，使各個傳感器12底部分別壓緊在焊縫4和焊縫4兩側的焊板5上。
[0029]除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種超聲導波檢測焊縫的傳感器裝置，其特征在于:包括數(shù)個傳感單元(I)、固定帶(2)和兩個夾持單元(3)，固定帶(2)長度方向垂直于焊縫(4)，沿著固定帶(2)長度方向，數(shù)個并排的傳感單元(I)對稱設置在焊縫(4 )及焊縫(4 )兩側的焊板(5 )上，數(shù)個傳感單元(I)上端分別固定在固定帶(2)中部下，數(shù)個傳感單元(I)下端分別抵靠在呈弧形突起的焊縫(4)及焊縫兩側的焊板(5)上；夾持單元(3)將固定帶(2)兩端分別固定在焊板(5)上；所述傳感單元(I)包括傳感器夾具(11)、傳感器(12)和2根調節(jié)螺釘(13)，傳感器(12)嵌裝在傳感器夾具(11)內。
2.如權利要求1所述的超聲導波檢測焊縫的傳感器固定裝置，其特征在于:所述傳感器夾具(11)呈開口向下的槽形，所述槽形兩相對內側面分別向內凹陷出對稱的凹槽(111);傳感器(12)兩端設有與凹槽(111)相配的導向凸條(121)，傳感器(12)兩端的導向凸條(121)分別嵌在傳感器夾具(11)的凹槽(111)內；傳感器(12)上側中央延伸出的同軸電纜接口柱(122)嵌在傳感器夾具(11)上側的定位孔(112)中；2根調節(jié)螺釘(13)分別穿過固定帶(2)后對稱擰入傳感器夾具(11)兩端內下推傳感器(12)，使傳感器(12)底部抵靠在焊縫(4)或焊縫兩側的焊板(5)上。
3.如權利要求1所述的超聲導波檢測焊縫的傳感器固定裝置，其特征在于:所述夾持單元(3)包括弓形架(31)、1根上壓緊螺釘(32)、2根下壓緊螺釘(33)、上墊板(34)和2塊下墊板(35)，上壓緊螺釘(32)垂直向下穿過弓形架上水平邊(311)，依次壓住上墊板(34)、固定帶(2)—端和焊板(5)上側；兩根下壓緊螺釘(33)分別垂直向上穿過弓形架下水平邊(312)和下墊板(35)，壓住焊板(5)的下側。
4.如權利要求1或2所述的超聲導波檢測焊縫的傳感器固定裝置，其特征在于:所述兩根下壓緊螺釘(33) 對稱設置在上壓緊螺釘(32)兩側。
5.如權利要求1所述的超聲導波檢測焊縫的傳感器裝置，其特征在于:所述固定帶(2)上設有分別與調節(jié)螺釘(13)、同軸電纜接口柱(122)對應的圓孔，固定帶(2)的材質為柔性材料。
6.如權利要求1所述的超聲導波檢測焊縫的傳感器裝置，其特征在于:所述傳感器(12)為壓電傳感器。
7.—種如權利要求1所述的超聲導波檢測焊縫的傳感器裝置的固定方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)先將傳感器(12)嵌裝在傳感器夾具(11)內，然后將數(shù)個傳感器夾具(11)并排放在呈弧形突起的焊縫(4)及焊縫兩側的焊板(5)上，使其中I個用于接受信號的傳感器(12)底部抵靠在呈弧形突起的焊縫(4)中心上，其余數(shù)個用于發(fā)射的傳感器(12)對稱設置在用于接受信號的傳感器(12 )兩側，用于發(fā)射的數(shù)個傳感器(12)底部分別抵靠在焊縫(4 )兩側和焊板(5)上； 2)將固定帶(2)中部放置在傳感器(12)頂部上，再將2根一組的調節(jié)螺釘(13)分別穿過固定帶(2)對應的調節(jié)螺釘孔(21)，擰入對應的傳感器夾具(11)上側內；同軸電纜接口柱(122)伸出對應的圓孔(22)； 3)先將已裝好上壓緊螺釘(32)和下壓緊螺釘(33)的弓形架(31)開口處卡在焊板(5)邊緣上，然后在焊板(5)的上下側分別插入I塊上墊板(34)和2塊下墊板(35)，接著將固定帶(2)兩端分別插在上墊板(34)下側和焊板(5)上側之間；再擰緊一個弓形架(31)上下的上壓緊螺釘(32)和下壓緊螺釘(33)，使固定帶(2) —端得到固定； 4)在拉緊固定帶(2)另一端后，重復步驟3)，使固定帶(2)另一端得到固定； 5)在調整好各個傳感器(12)的位置后，逐個擰緊調節(jié)螺釘(13)，使各個傳感器(12)底部分別壓緊在焊縫 (4)和焊縫(4)兩側的焊板(5)上。
【文檔編號】G01N29/22GK103901112SQ201410082139
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權日:2014年3月7日
【發(fā)明者】嚴有琪, 郭子青, 許楨英, 高海寧, 嚴琴, 高書苑 申請人:鎮(zhèn)江天頤裝備科技有限公司