[实用新型]钢管超声波探伤组合探头装置

说明书

技术领域

本实用新型属于超声检测技术领域，特别涉及一种钢管超声波探伤组合探头装置。

背景技术

近年来，无缝钢管的需求越来越大，其产量也越来越高。对于钢管的超声波检测应用也越来越多。

超声波检测方法有很多，脉冲反射法就是其中一种。所谓脉冲反射法，就是指在一定时序内通过一次或者多次脉冲激发换能器发射和接收超声信号，在同步信号的作用下，检测仪器通过接收返回的脉冲位置及脉冲强弱来判定缺陷或者测量厚度。发射和接收超声波信号的就是换能器，即探头。

在超声波检测中，超声波的产生和接收过程是一种能量转换的过程，这种转换是通过探头来实现的，探头的作用就是将电能转换成超声能（产生超声波）和将超声能转换为电能（接收超声波）。将能量从一种形式转换为另一种形式的器件称为换能器，探头就是一种电声能量转换的换能器件。

最早的超声检测是单通道手持式仪器，只有一个探头，通过人手持的方式在工件上做地毯式扫描检测，速度慢，效率低，且只能通过超声回波分析，不能实时保存检测数据。现在的数字化多通道自动检测仪器，配备多通道组合探头，实现全自动扫描检测，完全保存工件检测数据，速度快，效率高。在此过程中，探头的排列方式就很重要，合理的排列方式更加有效率。

超声波检测主要包含测厚和探伤，测厚是指通过返回的超声波回波信号自动计算管件厚度。探伤是指通过超声波回波信号自动检测管件内部是否有缺陷，以便判定该管件是否可用。在超声波检测中，规定管件缺陷如图3所示，管件缺陷按取向分为横向缺陷（12，14）和纵向缺陷（11，13），按位置分为内部缺陷（11，12）和外部缺陷（13，14），检测过程中，必须将管件上所有的此类缺陷都检测出来不可遗漏，否则将带来隐患。

在超声波自动检测中，测厚和探伤都是必不可少的，尤其对于气瓶管件，其厚度和缺陷都有严格要求，不满足要求不能使用，否则将导致气瓶爆裂，造成生命及财产损失。所以，研制一套完整的超声波自动测厚探伤系统就显得尤为重要。

在超声波检测中，换能器好比人的眼睛，没有换能器将无法完成检测。换能器的功能和排列方式直接决定该检测系统所能实现的检测功能。在现有的技术中，换能器的排列方式有很多种，但是都有一定缺陷。最常见的就是将探头组间隔一定距离一字排开，当管件移动到检测位置时，探头组依次手动或者自动落下，然后螺旋扫描以检测整个管件。这种排列方式所带来的不足在于，只能采用水膜式耦合方式，耦合不稳定，当探头落下的时候带来的干扰将影响检测结果。

现有的检测设备，功能都比较单一，有的只能测厚，不能检测管件缺陷；有的只能检测纵向缺陷或者只能检测横向缺陷，没有测厚功能。在这样的情况下，同一根管件如果测厚，横向缺陷和纵向缺陷都需要检测，那将至少需要检测三次，检测效率低。

发明内容

为解决以上问题，本实用新型提供了一种钢管超声波探伤组合探头装置，将实现测厚、横向缺陷和纵向缺陷的同时检测。

本实用新型采用的技术方案为：

在探头架内并排设置多个探头组，位于中间的为测厚探头组，超声发射方向垂直向上，用以测量管件厚度；在测厚探头组两侧为测纵伤探头组，分为测纵伤左探头组和测纵伤右探头组，用以检测管件纵向缺陷；再外侧为测横伤探头组，分为测横伤前探头组和测横伤后探头组，用以检测管件横向缺陷；所有探头组排列成弧形，且各探头组的角度可调。测纵伤的探头组和测横伤的探头组安装位置可以互换。

所述探头组为5组，中间的为一组测厚探头组；在测厚探头组左侧为测纵伤左探头组，超声发射方向为测厚探头组的左侧；测厚探头组右侧为测纵伤右探头组，超声发射方向为测厚探头组的右侧；测纵伤左探头组的左侧为测横伤前探头组，超声发射方向为探头装置的前进方向；测纵伤右探头组的右侧为测横伤后探头组，超声发射方向为探头装置后退方向。

所述测厚探头组为直探头，晶片的安装角度为零，超声波垂直发射。

所述测纵伤探头组为斜探头，晶片向探头组所构成弧形的中心倾斜，倾斜角度为三十五度至四十五度；所述测横伤探头组为斜探头，其中测横伤前探头组的晶片向探头装置的前进方向倾斜，测横伤后探头组的晶片方向向探头装置的后退方向倾斜，倾斜角度为三十五度至四十五度。

所述探头架的上表面为弧形，探头架的两端设置探头架随动轮。

本实用新型的有益效果为：

整套系统用于钢管或者气瓶的超声波无损检测，探头连接上超声波探伤仪安装在传动机械上，通过软件控制探头按照一定时序发射和接收超声信号后处理成像。