[实用新型]管道导波检测系统柔性探头环

说明书

技术领域

本实用新型是一种管道导波检测系统柔性探头环。涉及超声波的测量和管道系统技术领域。 

背景技术

导波检测系统可以用于管道缺陷的检测。但导波检测系统中的传感器却须要耦合。在管道导波检测系统中，由于导波的使用频率低，因此不需要耦合剂进行耦合，而只需要机械耦合即可。但机械耦合情况的好坏，对检测结果的影响非常大。 

目前国际上从事超声导波技术研究的主要有英国帝国理工大学、美国西南研究院及美国宾夕法尼亚大学等科研院所和高校，而从事管道超声导波检测设备制造的有英国的导波公司(GUL)、TWI下属的Pi公司及美国的FBS公司和西南研究院等。采用的换能器夹具不尽相同但均可大致分为柔性环和固定环两种。采取将换能器安装于环上并固定于管道上，并通过施加外力于换能器背面使之与管体良好接触保证机械耦合。 

传统的换能器夹具气囊与充气口部分易损坏，材料易磨损，且由于采用钢圈为基材，体积和重量大，运输不便，对接夹具设计不够灵活，在安装探头前曲臂对口安装较容易，但安装探头后插槽对齐困难，往往导致检测中耦合效果不理想。现有设备采用MCX接线，使用方便，但现场使用时易因尘土进入使插头堵塞，且在安装和拆卸探头时反复插拔接线头，易导致线芯受力歪曲，使探头与接线不能很好的连接。 

针对上述问题，国内先后对相关换能器固定装置申请了多件专利。如何存富、吴斌、于海群的“管道超声导波检测专用探头及其固定装置”(专利公开号：CN2624208)是一种管道超声导波检测专用探头及其固定装置，用于使用中的管道缺陷的定位检测。特征在于探头的固定装置做成环状，根据探头固定环直径尺寸，在其圆周方向上均匀地铣出若干个槽以放置对应数量的单个探头，每个探头槽的后部加工出螺纹孔，用顶丝对单个探头施加压力，从而使每个探头都能够牢固地耦合在管道上；专利“用以协助固定换能器并且隔绝震动的辅助固定装置”(专利公开号：CN101111090)是一种辅助固定装置，所述辅助固定装置用以协助将换能器固定于基座结构上，并且隔绝所述换能器在操作期间所引发的震动传递至所述基座结构。 

总体上分为柔性环和固定环两种。它们采取将换能器安装于环上并固定于管 道上，并通过施加外力于换能器背面使之与管体良好接触保证机械耦合。但对接夹具设计不够灵活，气囊与充气口部分易损坏，材料易磨损，基材为钢圈，在安装探头前曲臂对口安装较容易，但安装探头后插槽对齐困难。现有设备采用MCX接线，使用方便，但现场使用时易因尘土进入使插头堵塞，且在安装和拆卸探头时反复插拔接线头，易导致线芯受力歪曲。 

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种保证机械耦合效果、运输使用轻便、不易磨损和损坏的管道导波检测系统柔性探头环。 

本实用新型是将对齐和弯曲臂移动到装置的上部，采用轻质骨架，通过气囊确保探头与管道良好的耦合。 

本实用新型的结构见图1-图3，探头环3由探头模块1、lemo^TM接口座2、充气口4、对接卡具5、探头模块接口6、探头模块座7、探头模块压片8、钢圈9、外覆盖层10、气囊包带11、气囊12和接线组成。圆形开口的钢圈9里侧沿轴向安装有多个上插有多个探头模块1的探头模块座7和探头模块压片8，每个探头模块座7旁的一端有一探头模块接口6；钢圈9外包有圆形开口的内有气囊12的气囊包带11，气囊包带11外再包有圆形开口的外覆盖层10；外覆盖层10外固连有lemo^TM接口座2和充气口4；钢圈9、气囊包带11、外覆盖层10三者相套且开口对齐，开口的每一端连接对接卡具5的一端，由对接卡具5将钢圈9、气囊包带11、外覆盖层10三者连接成圆管；探头模块1通过线缆连接探头环3上的lemo^TM接口座2，再与系统主机连接。 

本柔性探头环中的气囊12在气囊包带11内部，气囊12通过充气口4进行充气。根据不同的管径设计不同尺寸的探头环3，考虑气囊12充气能够承受的最大压力及气囊12的材料，对气囊12与充气口4的接头部分等容易损坏的地方进行特殊处理。将操控按钮置于主机上，改进对接卡具装置，将对齐和弯曲臂移动到装置的上部，使对齐和固定更容易。 

作为传感器载体，通过围绕管体夹紧后充气使之牢固接触与被检管壁工件上，连接传感器与主机进行通信。本发明可为超声导波检测设备更好的服务于管道检测提供改进办法。 

所述气囊12的形状见图4，为圆形开口的管状空心囊，在开口的两端向外翻成槽形，以便卡在对接卡具5里，由PVC柔性材料制成；