[实用新型]一种管道相控阵超声波检测用带水裙的探头边框

说明书

技术领域

本实用新型涉及管道相控阵超声波检测技术领域，特别涉及一种管道相控阵超声波检测用带水裙的探头边框。

背景技术

自西气东输以来，在长输油气管道建设中，对接环焊缝自动焊采用了相控阵分层扫查自动超声波检测，所用设备是加拿大RD/TECH公司生产的PIPEWIZARD型，该设备采用A扫描、B扫描和TOFD3种扫描方式，具有检测速度快的特点，最高速度可达到100mm/s。

系统的相控阵探头配合带防磨钉的楔块，楔块由有机玻璃材料制作而成，通过探头边框与探头挟持机构相连，楔块底部与钢管接触部位有防磨钉、出水口、导水槽等。探头与楔块通过耦合油紧密固定连接，楔块通过出水口喷水实现与被检测钢管之间的耦合。

长输油气管道对接环焊缝检测是水平固定检测，焊缝两侧的表面粗糙度难以有效控制，经常会有未清除净的飞溅；耦合供水系统在使用一段时间后由于水垢等原因会使耦合水流量减小；防磨钉长度经常发生变化，甚至丢失；这样情况会导致楔块材料直接与管材表面接触摩擦，使楔块表面被磨损成带一道道的沟槽直至提前报废，以及引起超声波声束散射衰减和入射点改变，从而导致漏检或缺陷定位误差增大。另外，由于喷水嘴设计为直喷式，不能保证在立焊和向上焊接部位的耦合与平焊的耦合效果相同，造成相控阵超声波检测灵敏度在周向方向不均匀，从而导致漏检。

实用新型内容

为了解决现有管道相控阵超声波检测用探头配合楔块由于磨损和耦合不良导致的周向灵敏度不均匀、漏检及缺陷定位误差增大等问题，本实用新型提供了一种管道相控阵超声波检测用带水裙的探头边框，包括水裙和边框；所述水裙上部为“回”字型结构，所述水裙下部为“凸”型结构；所述“回”字型结构和“凸”型结构连接成一体；所述边框四周设置有凹形槽，所述“回”字型结构嵌入所述凹形槽内。

所述边框内部设置有用于固定探头的螺丝孔。

本实用新型通过探头边框上的水裙与管材接触，能使楔块与管材之间始终被一层薄薄的水层隔开，彻底排除了探头与工件表面之间的空气，构成声耦合条件，使超声波能有效地传入工件，保证了良好的耦合。另外，原有防磨钉将不再需要，彻底解决了防磨钉本身高低不平导致的耦合不良问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的水裙主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型实施例提供的水裙立体结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的边框主视图；

图5是图4的俯视图；

图6是本实用新型实施例提供的边框立体结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的探头边框立体结构示意图；

图8是本实用新型实施例探头边框的安装立体效果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型技术方案作进一步描述。

参见图7，本实用新型实施例提供了一种管道相控阵超声波检测用带水裙的探头边框，包括水裙1和边框2。其中，水裙1上部为“回”字型结构11，水裙下部为“凸”型结构12，“回”字型结构11和“凸”型结构12连接成一体，如图1至图3所示；边框2四周设置有凹形槽21，“回”字型结构11嵌入凹形槽21内，边框2内部设置有用于固定探头的螺丝孔22。

在实际应用中，水裙的“回”字型结构和“凸”型结构均由硬质橡胶制作而成，水裙的厚度为5毫米；边框由铝合金制作而成；检测探头通过螺丝固定在边框内部的螺丝孔内。通过边框上部的橡胶水裙与工件相接触，楔块与被检工件之间有约2毫米的距离，当耦合供水打开后，首先会使楔块与工件之间被充满水，形成约2毫米厚水层，发射和接收的超声波声束将通过“楔块—水层—钢”进入被检工件。

如图8所示，本实施例带水裙的探头边框安装在探头架上，当探头架带动探头和楔块移动时，通过水裙的使用，管材始终与溢水面接触，能使楔块与管材之间始终被一层薄薄的水层隔开，彻底排除了探头与工件表面之间的空气，构成声耦合条件，使超声波能有效地传入工件，保证了良好的耦合。同时，由于楔块不再与钢管直接接触，而改由探头边框上的橡胶水裙与管材接触，便于探头来回运动，减小了摩擦，保证了探头运动的流畅；原有防磨钉将不再需要，彻底解决了防磨钉本身高低不平导致的耦合不良问题。