[发明专利]带定中机构的锅炉管检测探测器及其操作方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及无损检测系统，特别是涉及具有定中机构的锅炉管检测探测器及其操作方法。 

背景技术

锅炉管故障是矿物燃料发电厂被迫停机的主要原因。作为各种操作条件(例如热、压力以及随时间的磨损)导致的结果，通过形成周向和轴向裂缝以及壁减薄(通过侵蚀和腐蚀)，锅炉管最终开始发生故障。当锅炉管开始泄漏时，通过漏缝逸出的蒸汽损失于锅炉环境中。除非发现并修复漏缝，漏缝可能会继续增长，直到管最终破裂，从而迫使锅炉操作装置立即将它关闭。这些故障被证明对于设备来讲相当昂贵，因此，急需早期锅炉管泄漏的检测方法。 

为此，有几种可用于结构表面的无损检测的技术，包括涡电流、磁粉和染色渗透技术。在远场涡电流检测情况下，该技术对于材料内在的材料属性变化比较敏感，从而导致会掩盖缺陷或被误释为缺陷的信号。此外，现有涡电流技术不能量化和定性发现的任何损坏。至于磁粉和染色渗透技术，两者都涉及大量的化学品，并不适于锅炉的快速检测，因为化学应用和信号解释需要时间。 

另一可用于锅炉管检测的无损技术是超声测试。在超声测试中，传感器向物体表面发送脉冲波，并接收反映缺陷的回声。耦合介质(如液体)通常用于提供传感器与其所测表面之间超声波能量的有效传输。为了用单个传感器在多角度进行检测，通常需要多通道。替代地，相控阵列超声探测器采用依次顺序脉冲的超声传感器线性或二维阵列。通过单独小波的重叠，相控阵列提供了操纵波束角度的能力。因此，波束角度可通过调整单独脉冲时序来设定。 

尽管相控阵列超声探测器有优点，工业锅炉用管在检测上仍出现了艰巨挑战，因为环绕管的空间(并由此通达管)通常非常有限。在锅炉系统中，壁损失是小直径(如1-2英寸)管材的主要问题，其中这种管的外径不可接近。因此，通常需要从这些管的内部进行检测。然而， 这种管通常也有小半径弯(如5-6英寸)，且往往锻压(锥形)并产生端部。管外形的这些限制使其难以实施有效的、全长管检测，因为现有超声探测器不能穿过其中存在的极端弯曲和锻压部。 

因此，需要提供一种用于诸如锅炉管检测的应用的改进探测器。 

发明内容

根据本文所示的方面，内部检测组件包括联接至检测探测器的细长轴构件，以及配置成相对于待检测管的内径定中检测探测器的定中机构。定中机构还包括多个第一指状物，该多个第一指状物在它们的第一端能枢转地附接至附于轴构件的一端的第一安装表面，该多个第一指状物周向地环绕轴构件；多个第二指状物，该多个第二指状物在它们的第一端能枢转地附接至附于轴构件的相反端的第二安装表面，使得检测探测器位于该多个第一和第二指状物之间，该多个第二指状物周向地环绕轴构件；以及与该多个第一和第二指状物相关联的扩展机构，该扩展机构布置在该多个第一和第二指状物与轴构件之间，扩展机构配置成相对于轴构件的纵向轴线选择性地向外扩展该多个第一和第二指状物的第二端，以便使该多个第一和第二指状物的第二端接触待检测管的内表面，从而相对于管的内径定中检测探测器。 

根据本文所示其他方面，在待检测管内定中检测探测器的方法包括致动扩展机构，该扩展机构布置在多个指状物与联接至检测探测器的细长轴构件之间；多个指状物还在它们的第一端能枢转地附接至附于轴构件的安装表面，多个指状物周向地环绕轴构件；其中，扩展机构在致动时相对于轴构件的纵向轴线向外扩展该多个指状物的第二端，以便使可旋转辊接触待检测管的内表面，从而在管内定中检测探测器。 

上述和其他特征由以下的附图和详细说明例示。 

附图说明

现在参考实施例的附图，其中，相似元件由相似编号示出： 

图1是根据本发明实施例的一种探测器定中设备的截面图； 

图2是图1探测器定中设备的另一截面图，其指状物在所示扩展位置； 

图3是根据本发明另一实施例的一种替代扩展机构的示意图；以及 

图4是一种示例性内部检测系统的示意图，其利用图1和2的探测器定中设备。 

具体实施方式