[实用新型]厚壁管道母材超声导波检测专用探头

说明书

一、技术领域：

本实用新型主要涉及一种厚壁管道超声导波检测用的探头，特别是涉及一种用超声导波检测火力发电厂厚壁管道母材的专用探头，属于无损检测技术领域。

二、背景技术：

厚壁管道是火力发电厂安全运行的重要部件，多应用在主蒸汽、再热高温段管道等部位，其在役运行存在一定的温度和压力，属于火力发电厂金属监督范畴。以往对其管道母材质量的检测，大多采用传统超声波特定角度斜入射法，对其管道的轴向条状缺陷(管道走向方向)进行检测，因为从管道运行中所受应力看，轴向条状缺陷，尤其是管道内外表面附近的纵向条状缺陷，其危险性大于沿圆周方向的缺陷。传统方法采用在管材内部具有一定倾斜角度的超声横波，用超声波换能器-探头(单晶片)沿管道的圆周方向进行扫查，该方法已有相关标准(JB/T4730-2005)，是一种较成熟的方法。但该方法存在检测效率低(时间长、速度慢)，对探头没有扫查的部位或声耦合不好的部位，无法实现检测，同时探头扫查部位的材料检测面必须经打磨处理，已达到声耦合目的，否者无法检测。

三、实用新型内容：

1、实用新型目的：

本实用新型提供一种厚壁管道母材超声导波检测专用探头，其目的在于提高检测效率，实现对管道母材缺陷的高检出率，克服传统检测方法采用单晶片的探头检测时间长、速度慢、检测效率低，对探头没有扫查或声耦合不好的部位无法检测等方面存在的缺陷。

2、技术方案：

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种厚壁管道母材超声导波检测专用探头，用于火力发电厂主蒸汽、再高温段管道的检测，其特征在于：所述探头主要包括多块压电陶瓷制成的晶片和有机玻璃制成的透声楔块，晶片设置在透声楔块上；透声楔块与待测的管道的外壁相接触所形成的接触面为探头检测接触面，上述多块晶片沿管道横截面的圆周方向排列设置，形成一维阵列。

上述探头检测接触面与管道外径的曲率相同。

上述的多块晶片为八块，所述的八块晶片沿从右到左方向的前七块晶片为脉冲发射晶片，最后一块晶片为脉冲接收晶片。

上述脉冲发射晶片的折射角α为54°，脉冲接收晶片的折射角β为60°～70°。

上述的脉冲发射晶片即前七块晶片的相邻晶片之间的间距小于激励脉冲的波长。

当晶片的频率为1MHz时，上述相邻晶片之间的间距小于2.73mm。

3、优点及效果：

本实用新型提供了一种厚壁管道母材超声导波检测专用探头，具有以下优点：

(1)、检测效率高，只需要对管道的局部进行检测面打磨处理，即可实现探头所在处、相当于探头宽度范围内的管道一周母材质量进行检测，无需对受检管道的检测面的一周进行100％打磨；

(2)、可检测的缺陷种类增加，传统方法检测时，一般情况下对管道材料内外表面有一定面积的均匀腐蚀性缺陷、点状缺陷不易检出，本实用新型可以很好的解决这一问题；

(3)、检出率高、避免漏检，本实用新型为大面积声覆盖，避免传统方法中因打磨不好或现场条件限制探头无法接触到的部位，对管道母材质量的漏检；

(4)、操作安全性强，因厚壁管道都具有一定危险性的高度，传统检测方法需要检测人员在高空中不断变换体位，以实现100％管道母材检测，本实用新型只需要一个对检测人员最合适的位置即可，无需变换体位，降低由此带来的危险性，增强了操作人员的安全性。

四、附图说明：

图1为本实用新型的示意图。

附图标记说明：

在图1中：1-晶片，2-透声楔块，3-管道，4-探头检测接触面，5-脉冲发射晶片，6-脉冲接收晶片，B-导波传播方向。

五、具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

本实用新型提供了一种厚壁管道母材超声导波检测专用探头，用于火力发电厂主蒸汽、再高温段管道的检测，如图1中所示，其特征在于：所述的探头主要包括多块压电陶瓷制成的晶片1和有机玻璃制成的透声楔块2，晶片1设置在透声楔块2上；透声楔块2与待测的管道3的外壁相接触，所形成的接触面为探头检测接触面4，上述多块晶片1沿管道3横截面的圆周方向排列设置，形成一维阵列。

上述探头检测接触面4与管道3外径的曲率相同，设置成相同的曲率可以检出危险性高的轴向缺陷。

上述的多块晶片1设置为八块时检测效果最好，所述的八块晶片1沿从右到左方向的前七块晶片1为脉冲发射晶片5，最后一块晶片1为脉冲接收晶片6。

上述脉冲发射晶片5的折射角α为54°，脉冲接收晶片6的折射角β为60°～70°。