一種小徑管在役局部渦流掃描成像的裝置及方法
【專利說(shuō)明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種無(wú)損檢測(cè)裝置及方法，特別是涉及一種小徑管在役局部渦流掃描成像的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)安全檢測(cè)工作中，內(nèi)徑為幾毫米的小徑金屬管的在役安全檢測(cè)檢測(cè)難度較高，尤其是，長(zhǎng)小徑金屬管，例如核燃料用薄壁小徑管，是由多根小徑金屬管對(duì)接焊制成，長(zhǎng)度有數(shù)米長(zhǎng)，其對(duì)接焊縫的在役檢測(cè)工作難度非常大，目前通常采用渦流內(nèi)穿過(guò)式檢測(cè)或內(nèi)表面渦流旋轉(zhuǎn)檢測(cè)，其中內(nèi)表面渦流旋轉(zhuǎn)檢測(cè)的檢測(cè)精度與效果較好，但現(xiàn)有的內(nèi)表面渦流旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置，在旋轉(zhuǎn)檢測(cè)過(guò)程中，很難保證旋轉(zhuǎn)渦流探頭探測(cè)面與被檢小徑金屬管內(nèi)表面保持恒定間距，輕微的晃動(dòng)即會(huì)導(dǎo)致渦流提離效應(yīng)，提離效應(yīng)產(chǎn)生的干擾信號(hào)會(huì)掩蓋真實(shí)缺陷信號(hào)，最終導(dǎo)致漏檢，此外目前內(nèi)表面渦流旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置中采用電刷信號(hào)耦合方式，而電刷有一定的使用壽命，需要經(jīng)常更換維修，提高了檢測(cè)成本與維修成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種小徑管在役局部渦流掃描成像的裝置及方法，在現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置的基礎(chǔ)上，采用氣墊環(huán)與彈簧式導(dǎo)線，有效解決了旋轉(zhuǎn)掃查的穩(wěn)定性問(wèn)題與旋轉(zhuǎn)件信號(hào)傳輸耦合問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種小徑管在役局部渦流掃描成像的裝置，包括旋轉(zhuǎn)頭、渦流檢測(cè)探頭、空心探桿、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)軸桿，把手，探頭線纜、彈簧式導(dǎo)線、渦流檢測(cè)儀、氣墊環(huán)、氣管、氣栗，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)頭為大頭螺栓形狀，旋轉(zhuǎn)頭分為大頭和螺栓桿兩個(gè)部分；旋轉(zhuǎn)頭的螺栓桿部分的外徑等于空心探桿的內(nèi)徑，旋轉(zhuǎn)頭的螺栓桿部分內(nèi)置于空心探桿前端內(nèi)，旋轉(zhuǎn)頭的螺栓桿部分的周向外表面有外螺紋，空心探桿前端內(nèi)表面有內(nèi)螺紋，螺紋的軸向長(zhǎng)度等于被檢小徑管內(nèi)表面檢測(cè)部位的長(zhǎng)度，旋轉(zhuǎn)頭的螺栓桿部分在空心探桿前端內(nèi)螺旋前進(jìn)及后退，通過(guò)螺紋限定旋轉(zhuǎn)頭的前進(jìn)或后退的距離和步進(jìn)；旋轉(zhuǎn)頭的大頭部分的外徑大于空心探桿的內(nèi)徑、小于被檢小徑管的內(nèi)徑，旋轉(zhuǎn)頭的大頭部分在空心探桿前端外；
所述渦流檢測(cè)探頭固定在旋轉(zhuǎn)頭的大頭部分的周向表面上；所述空心探桿外表面有軸向刻度；
所述旋轉(zhuǎn)軸桿置于空心探桿內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸桿前端固定連接在旋轉(zhuǎn)頭的螺栓桿部分后端面中心處，旋轉(zhuǎn)軸桿的后端固定在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制旋轉(zhuǎn)軸桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；
旋轉(zhuǎn)頭和旋轉(zhuǎn)軸桿的軸線內(nèi)嵌入探頭線纜，探頭線纜的前端與渦流檢測(cè)探頭電連接，探頭線纜的末端與彈簧式導(dǎo)線的電連接；彈簧式導(dǎo)線與渦流檢測(cè)儀電連接；
所述把手為大頭栓形狀，把手分為栓桿和大頭兩個(gè)部分，把手的栓桿的外徑等于空心探桿的內(nèi)徑，把手的栓桿部分置于空心探桿后端內(nèi)，把手的大頭的外徑大于空心探桿的內(nèi)徑；
旋轉(zhuǎn)電機(jī)、彈簧式導(dǎo)線內(nèi)嵌固定在把手內(nèi)部的軸線處；
所述氣墊環(huán)外表面為周向防滑材料，氣墊環(huán)固定在空心探桿前端周面，氣墊環(huán)在沒(méi)有充氣時(shí)的外徑小于被檢小徑管的內(nèi)徑，氣墊環(huán)在充氣膨脹后的外徑大于被檢小徑管的內(nèi)徑；
所述氣管的前端與氣墊環(huán)連接，氣管的末端連接氣栗，氣管軸向固定在空心探桿的管壁上；
所述空心探桿和旋轉(zhuǎn)軸桿為硬桿或彈性桿；空心探桿和旋轉(zhuǎn)軸桿為硬桿時(shí)用于檢測(cè)直管；空心探桿和旋轉(zhuǎn)軸桿為彈性桿時(shí)用于檢測(cè)彎管。
[0005]進(jìn)一步的，將視頻檢測(cè)探頭固定在旋轉(zhuǎn)頭的大頭部分的周向表面上，裝置在對(duì)被檢小徑管內(nèi)表面的檢測(cè)部位進(jìn)行渦流掃描成像檢測(cè)的同時(shí)，對(duì)被檢小徑管內(nèi)表面的檢測(cè)部位進(jìn)行視頻成像檢測(cè)。
[0006]—種小徑管在役局部渦流掃描成像的方法，采用上述裝置，其特征在于:包括如下步驟，
a.檢測(cè)人員將權(quán)利要求1所述的裝置插入被檢小徑管，根據(jù)空心探桿外表面軸向刻度和已知的被檢小徑管內(nèi)表面的檢測(cè)部位的位置，將裝置中的渦流檢測(cè)探頭到達(dá)被檢小徑管內(nèi)表面的檢測(cè)部位；
b.檢測(cè)人員開啟裝置中的氣栗，設(shè)置氣栗通過(guò)氣管向氣墊環(huán)充氣，氣墊環(huán)充氣膨脹，緊貼固定在被檢小徑管內(nèi)表面，空心探桿與被檢小徑管相對(duì)固定；
c.檢測(cè)人員握住裝置的把手大頭部分，開啟渦流檢測(cè)儀，開啟旋轉(zhuǎn)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制旋轉(zhuǎn)軸桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸桿帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)頭螺旋旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，渦流檢測(cè)探頭對(duì)被檢小徑管內(nèi)表面的檢測(cè)部位進(jìn)行螺旋掃查檢測(cè)，渦流檢測(cè)探頭將檢測(cè)信號(hào)通過(guò)探頭線纜、彈簧式導(dǎo)線傳輸至渦流檢測(cè)儀，渦流檢測(cè)儀對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，顯示、存儲(chǔ)檢測(cè)結(jié)果；
d.渦流檢測(cè)探頭完成對(duì)被檢小徑管內(nèi)表面的檢測(cè)部位進(jìn)行螺旋掃查后，檢測(cè)人員設(shè)置旋轉(zhuǎn)電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸桿帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)頭反向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)頭螺旋旋轉(zhuǎn)后退返回至初始位置；而后檢測(cè)人員設(shè)置氣栗通過(guò)氣管從氣墊環(huán)中吸氣，氣墊環(huán)恢復(fù)至初始大小，解除空心探桿與被檢小徑管的相對(duì)固定，檢測(cè)人員將裝置從被檢小徑管內(nèi)取出，完成檢測(cè)工作。
[0007]本發(fā)明中，氣墊環(huán)的作用是，使得空心探桿與被檢小徑管相對(duì)固定，這樣一來(lái)，旋轉(zhuǎn)頭在旋轉(zhuǎn)檢測(cè)過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，渦流檢測(cè)探頭在螺旋掃查過(guò)程中，探測(cè)面與被檢小徑管內(nèi)表面的檢測(cè)部位之間的距離保持恒定不變，有效消除了渦流提離效應(yīng)導(dǎo)致的干擾信號(hào)。
[0008]本發(fā)明中，彈簧式導(dǎo)線的作用是，旋轉(zhuǎn)裝置信號(hào)傳輸耦合通常采用電刷，但電刷有一定的使用壽命，需要經(jīng)常更換維修，本發(fā)明的裝置旋轉(zhuǎn)頭工作過(guò)程中正反旋轉(zhuǎn)一定的圈數(shù)，基于這一特點(diǎn)，采用彈簧式導(dǎo)線替代電刷，有效解決了使用壽命的問(wèn)題，無(wú)需定期更換或維修，長(zhǎng)效穩(wěn)定，降低成本。
[0009]本發(fā)明的有益效果是，提供一種小徑管在役局部渦流掃描成像的裝置及方法，裝置包括旋轉(zhuǎn)頭、渦流檢測(cè)探頭、空心探桿、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)軸桿，把手，探頭線纜、彈簧式導(dǎo)線、渦流檢測(cè)儀、氣墊環(huán)、氣管、氣栗，采用獨(dú)特的氣墊環(huán)與彈簧式導(dǎo)線，有效解決了渦流旋轉(zhuǎn)掃查的穩(wěn)定性問(wèn)題與旋轉(zhuǎn)件信號(hào)傳輸耦合問(wèn)題，進(jìn)一步的，還可以將視頻檢測(cè)探頭固定在旋轉(zhuǎn)頭的大頭部分的周向表面上，裝置在對(duì)被檢小徑管內(nèi)表面的檢測(cè)部位進(jìn)行渦流掃描成像檢測(cè)的同時(shí)，對(duì)被檢小徑管內(nèi)表面的檢測(cè)部位進(jìn)行視頻成像檢測(cè)，進(jìn)一步提高檢測(cè)準(zhǔn)確度。
[0010]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的一種小徑管在役局部渦流掃描成像的裝置及方法不局限于實(shí)施例。
【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的裝置示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的檢測(cè)方法示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例的裝置示意圖。
[0015]圖中，1.旋轉(zhuǎn)頭，2.渦流檢測(cè)探頭，3.空心探桿，4.旋轉(zhuǎn)電機(jī)，5.旋轉(zhuǎn)軸桿，6.把手，7.探頭線纜，8.彈簧式導(dǎo)線，9.渦流檢測(cè)儀，10.氣墊環(huán)，11.氣管，12.氣栗，13.被檢小徑管，14.被檢小徑管內(nèi)表面的檢測(cè)部位，15.視頻檢測(cè)探頭。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1所示的第一實(shí)施例中的一種小徑管在役局部渦流掃描成像的裝置，包括旋轉(zhuǎn)頭1、渦流檢測(cè)探頭2、空心探桿3、旋轉(zhuǎn)電機(jī)4、旋轉(zhuǎn)軸桿5，把手6，探頭線纜7、彈簧式導(dǎo)線8、渦流檢測(cè)儀9、氣墊環(huán)10、氣管11、氣栗12，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)頭I為大頭螺栓形狀，旋轉(zhuǎn)頭I分為大頭和螺栓桿兩個(gè)部分；旋轉(zhuǎn)頭I的螺栓桿部分的外徑等于空心探桿3的內(nèi)徑，旋轉(zhuǎn)頭I的螺栓桿部分內(nèi)置于空心探桿3前端內(nèi)，旋轉(zhuǎn)頭I的螺栓桿部分的周向外表面有外螺紋，空心探桿3前端內(nèi)表面有內(nèi)螺紋，螺紋的軸向長(zhǎng)度等于被檢小徑管內(nèi)表面檢測(cè)部位14的長(zhǎng)度，旋轉(zhuǎn)頭I的螺栓桿部分在空心探桿3前端內(nèi)螺旋前進(jìn)及后退，通過(guò)螺紋限定旋轉(zhuǎn)頭I的前進(jìn)或后退的距離和步進(jìn)；旋轉(zhuǎn)頭I的大