[发明专利]用于通过超声波来控制焊缝的组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通过超声波来检查焊缝的组件，该组件包括至少一个具有在0和5°之间倾斜的纵波的环形多元探头和具有在35°和70°之间倾斜的横波的线性多元探头，该环形多元探头包括多个同心环形元件，该线性多元探头包括多个互相平行的直线元件。

本发明还涉及一种用于实施这种检查组件的方法以及该检查组件对某种焊缝的应用。

背景技术

这种超声波探头用来检验各种结构的核反应堆的壁、特别地用来检验这些壁的焊缝。

文献US 2013/0199297例如描述了一种包括多个线性多元探头的超声波焊缝检查设备。该设备使得能够进行无损控制来检测横向、纵向以及轧制缺陷。

然而，所描述的技术都不能获得对小缺陷的检测以及与通过传统的射线检查获得的可靠性同等的可靠性。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一种使得考虑仅从焊缝的一侧接近而能够对焊缝进行可靠检查的检查组件。

为此，本发明涉及一种上面提及的类型的检查组件，其中，环形探头包括用于发射频率介于5MHz和15MHz之间的波的构件和用于通过对延迟定律进行电子管理来聚焦从环形元件发射的声能量的装置，线性探头包括用于发射频率介于6MHz和10MHz之间的波的构件和和用于通过对延迟定律进行电子管理来聚焦从这些直线元件发射的声能量的装置。

根据本发明的具体实施例，检查组件具有以下单独地或根据任意技术上可能的组合考虑的特征中的一个或多个：

-检查组件包括能够支撑环形探头的元件的靴座(sabot)和/或能够使线性探头的元件相对于其上布置该探头的表面倾斜的靴座；

-线性探头包括用于通过将探头的元件布置在声透镜中来聚焦声能量的附加装置；

-检查组件包括计算机，该计算机能够在不同时刻激活环形探头和/或线性探头的元件和/或不激活某些元件；以及

-首先对计算机进行编程以将环形探头外侧的环形元件朝向中心地激活。

本发明还涉及一种超声波焊缝检查方法，该方法包括以下步骤：提供根据本发明的检查组件，将环形探头发射的纵波发射到焊缝中，以及经由线性探头发射聚焦在焊缝中的横波。

根据本发明的具体实施例，该方法具有以下单独地或根据任意技术上可能的组合考虑的特征中的一个或多个：

-焊缝基本上在平面中延伸并且线性探头的线性元件基本上平行于焊缝平面；

-焊缝基本上在平面中延伸并且线性探头的线性元件基本上垂直于焊缝平面；以及

-用于在采用探头扫描焊缝的步骤之前清理焊缝的步骤。

本发明还涉及一种根据本发明的检查组件对焊缝的应用，焊缝连接至少两个表面，焊缝沿平面延伸并且具有一定宽度，该表面被布置成使得探头不能布置在两个表面中与焊缝的平面相距一定距离的一个表面上，所述距离大于该焊缝的宽度的一半、大于或等于10mm的边缘以及探头的体积。

附图说明

通过阅读以下仅作为示例提供并参照附图进行的说明，本发明的其他特征和优点将变得明显，在附图中：

-图1和图2分别为根据本发明的检查组件的环形探头和线性探头的简图，

-图3为线性探头的布置在声透镜中的元件的简化透视图，

-图4和图5为当根据本发明的方法的具体实施例检查焊缝时探头的整体运动的示意图，

-图6至图8分别为根据本发明的一个实施例的环形探头、以直接扫描(即，在与探头相对的壁上不存在反射)工作的线性探头、以及以间接扫描(即，在与探头相对的壁上存在反射)工作的线性探头的行进平面的剖面图。

具体实施方式

根据本发明的超声波检查组件包括至少一个超声波环形多元探头12、至少一个超声波线性多元探头14及适于控制各种探头的计算机16。

该设备适用于检查核反应堆和/或其管道的壁的焊缝。壁和/或焊缝的材料通常为铁素体钢。

图1示出了环形多元探头12。该环形探头包括波发射元件18。波发射元件18包括多个发射元件20至24。中心发射元件20为圆盘，而其他发射元件21至24为同心环，每个发射元件能够发射基本超声波信号。这些基本超声波信号一起形成纵向极化波的超声波束26，并且该超声波束26对应于由超声波发射元件20至24发射的基本超声波信号之和。

超声波束26具有介于5MHz和15MHz之间的频率，更特别地其频率以10MHz为中心且带宽介于8MHz和13MHz之间。