[发明专利]纵向及周向的超声扫描仪

说明书

提供了一种扫描装置。该扫描装置包括框架，该框架具有第一部分和可枢转地耦接至第一框架部分的第二部分。扫描装置还具有与第一框架部分耦接的第一轮组和与第二框架部分耦接的第二轮组。此外，扫描装置具有可移动地设置在第一框架部分上的轨道，该轨道包括通道；以及与通道耦接的轨道连同轨道臂。扫描装置具有传感器组件，该传感器组件包括传感器叉形件、与传感器叉形件耦接的传感器、和传感器臂。传感器臂与传感器叉形件和轨道臂耦接。此外，传感器可经由轨道在第一位置与第二位置之间调整。

要求优先权

本申请要求2020年10月22日提交的美国申请序列号17/077,090的优先权，上述提交的美国申请要求2020年3月31日提交的美国申请序列号63/002,414的优先权，上述申请的内容整体并入本文。

技术领域

该文件总体地但不以限制的方式涉及用于检查表面中的接头的装置。更具体地，但不以限制的方式，本申请涉及检查形成在圆柱形表面中的焊接接头。

背景技术

结构诸如用作用于承压流体的管路例如天然气管线或石油管线等的管道可能会发生故障，并且这样的结构可以使用各种焊接技术来修复。例如，如果沿轴向截面例如用于天然气管线的管道的纵向截面进行修复，则可以在轴向方向上焊接管道。在管道的示例中，如果进行需要切割管道的直径(例如，径向围绕管道)或插入替换部分的修复，则可以沿管道进行周向焊接。然而，在作为用于流体的管路的压力容器或金属管道的情况下，焊缝不应有裂缝或其他缺陷，或表现出可能导致焊接故障的材料弱点。

发明内容

为了确定焊缝的完整性，各种无损测试(NDT)技术例如使用相控阵传感器的超声测试已被用于测试焊缝。NDT可以用于检测焊缝内部结构的不连续。本发明人已经认识到，尤其是在提供一种减少或最小化在焊缝的轴向测试或焊缝的周向测试期间进行的调整的数目的测试设备方面存在挑战。本发明人此外开发了易于配置用于轴向测试和周向测试的测试设备，例如以解决上述挑战。例如，本公开内容的实现方式例如通过提供具有轮的超声扫描装置解决了本文其他地方提到的问题，该轮与固定框架一起处于指定(例如，固定)位置。轮和框架允许超声扫描装置沿着表面例如管道的表面移动，同时超声扫描装置在被检查的制品例如管道的纵向方向上扫描管道上或管道内的接头例如焊缝。在实现方式中，轮可以具有固定的圆顶配置。轮和框架的位置是固定的，使得可以使用少至单个调整来在沿着制品的纵向方向的扫描与在圆形制品的实例中沿制品的周向的扫描之间适应。在一些实施方式中，例如当制品具有至少16英寸的直径时，不需要调整以使扫描装置在沿着制品的纵向方向扫描与在圆形制品的实例中沿制品的周向的扫描之间适应。当检查管道的纵向部分例如沿着管道长度的焊缝时，可以根据管道的直径在向上或向下的方向上调整旋钮，以便将与传感器臂耦接的传感器定位在管道。具体地，当调整旋钮时，传感器臂可以沿着通道行进。当调整传感器臂时，可以调整由相控阵探测器限定的探测器中心。在实现方式中，超声扫描装置可以扫描直径大于约6英寸的管道。在另外的实现方式中，超声扫描装置可以扫描对于纵向检查最小直径6英寸以及对于周向检查最小直径4英寸的管道。在一些实施方式中，扫描仪可以从管道外部6英寸直径到平坦表面检查，以及从平坦表面到管道内部100英寸直径检查以进行纵向检查。

附图说明

图1和图2示出了扫描装置。

图3是根据本公开内容的包括框架、轮、旋钮和相控阵臂的超声扫描装置的视图，其中超声扫描装置被配置成执行纵向检查。

图4A示出了根据本公开内容的被配置成扫描制品的周向的图3的超声扫描装置。

图4B示出了根据本公开内容的可以用于在参照图3和参照图4A所示的配置之间调整超声扫描装置的框架调整组件。

图4C示出了根据本公开内容的图4B的框架调整组件的锁。

图5A至图5C示出了根据本公开内容的参照图3所示的超声扫描装置的通道，其中该通道限定了如下凹槽，从图3的超声扫描装置的轨道臂延伸的突片在该凹槽内驻留。