[实用新型]一种用于直缝钢管焊缝超声波探伤的探头架

说明书

技术领域

本实用新型涉及超声波探伤技术领域，具体涉及一种用于直缝钢管焊缝超声波探伤的探头架。

背景技术

直缝焊管超声波探伤中，当焊缝超过一定厚度时，许多标准和用户要求对焊缝进行除常规单晶自收发单探头外的一发一收双探头方式探伤，以探测焊缝中间等部位是否存在常规单晶探头难以发现的缺陷。而材料的超声波探伤特别是焊缝超声波探伤均要求对被检部位进行双边探测。

如图1所示的焊缝超声波探伤工艺布置，表示了常规单晶自收发单探头的工艺布置。常规单晶自收发探头超声波探伤主要以35°～75°的折射角检查焊缝内外表面缺陷，而对与焊缝垂直的中间部位缺陷不敏感，无法检出，而这种缺陷却具有重大的致命性，往往引起使用的失效，而焊管失效会造成重大事故的发生。

如图2所示，常规超声波探伤原理，采用一个单晶自收发探头，对材料进行探伤检测，该方法能够探测到材料上下表面缺陷，该方法对材料内部缺陷的探测时，由于受到缺陷的取向性等因素的影响，无法达到有效的检测。

如图3所示，表示了一发一收双探头方式探头的工艺布置，有两个探头组，每个探头组均包括一收一发两个探头。如图4所示，一发一收双探头超声波探伤原理，采用两个超声波探头，一个发射，一个接收，在材料内部的超声波折射角需一致，均为45°。该方法采用结构简单的探头架，通过调节双探头的位置，实现对焊缝中间部位常规单晶自收发超声波探伤无法探测到的缺陷，例如焊缝为焊透、气孔等危害性缺陷。

为达到探测到中间部位的缺陷，要根据平面材料的厚度，调整双探头的间距，目前图4应用的一发一收双探头超声波手工探伤装置采用了十分简单的探头调节机构，通过调节后面的探头即图4中2#探头的位置，达到调整双探头的间距，并通过手工移动探头系统让前面探头即图4中的1#探头与焊缝（或缺陷）保持规定的距离，实现探伤效果。

由于一发一收双探头超声波探伤装置使用两个探头，组成一发一收探头系统，采用45°折射角，能有效探测出焊缝中间部位的与焊缝垂直缺陷。所以，在要求十分严格的如壳牌（Shell）等用户对产品检验标准中明确规定使用这种探伤方法以保证质量。但是一般常规的一发一收双探头超声波探伤方法，只能应用于平面材料焊缝手工探伤中，使用两只探头手工操作，操作难度大，准确性差，而经过了解和检索，几乎还没有在焊管焊缝手工和自动超声波探伤上的应用。

由于目前使用的一发一收双探头超声波探伤一般用于平面类材料焊缝探伤，材料形状简单，所使用的探头架结构也十分简单，仅能用于平板类材料焊缝超声波探伤，而不适用于有曲率的钢管探伤。通过中外专利数据查询，也没有查到能够应用与钢管或直缝钢管焊缝的一发一收双探头超声波探伤探头架或系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于直缝钢管焊缝超声波探伤的探头架，该探头架完全适用于钢管性质，通过双调节机构的调节，能够准确的确定内部缺陷的部位，弥补了直缝钢管焊缝内部缺陷超声波探伤的不足，降低缺陷的漏检率，而且不需要通过手动放置探头位置，检测结果更加准确，用以解决现有探头架无法适用于有曲率的钢管焊缝探伤以及探测效果差的问题。

为实现上述目的，本实用新型的方案是：一种用于直缝钢管焊缝超声波探伤的探头架，用于外径Φ219.1～630mm、壁厚4mm以上的直缝钢管焊缝内部缺陷超声波探伤，该探头架包括两组探头系统，每组探头系统均包括一个接收探头和一个发射探头，各所述的探头系统还包括钢管外径调节装置和探头间距调节装置，所述的钢管外径调节装置包括第一可调节导轨、滑动块和用于调节所述钢管外径调节装置的第一调节手轮，所述的第一调节手轮安装在第一可调节导轨的一端，所述的滑动块安装在所述第一可调节导轨上，通过调节第一调节手轮实现对所述接收探头和发射探头位置的调节；

所述的探头间距调节装置包括第二可调节导轨和用于调整所述探头间距调节装置的第二调节手轮，所述的第二调节手轮安装在第二可调节导轨的一端，通过调节第二调节手轮实现对所述接收探头和发射探头间距的调节；

所述的探头间距调节装置和钢管外径调节装置通过所述的滑动块连接，所述的接收探头和发射探头，其中一个通过活动块安装在所述的探头间距调节装置的第二可调节导轨上，另一个固定安装在所述的探头间距调节装置的对应位置上。

进一步地，所述的发射探头和接收探头产生的超声波信号在待探伤钢管内部的超声波折射角均为45°。

进一步地，所述的探头架还包括探头框架和导向轮，所述的导向轮安装在所述探头框架沿待探伤钢管轴向的两侧。