一種汽輪機(jī)隔板焊縫超聲相控陣檢測(cè)用探頭及掃查裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽輪機(jī)隔板焊縫超聲相控陣檢測(cè)用探頭及掃查裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隔板是汽輪機(jī)的重要部件，焊接隔板由板體、圍帶、導(dǎo)葉、外緣等組成，在工作中承受著由前后壓差形成的均布載荷。在我國(guó)隔板在使用中曾經(jīng)出現(xiàn)過多起事故，例如2003年1月26日，沈海熱電廠1#機(jī)因16級(jí)中壓隔板與動(dòng)葉相碰發(fā)生惡性事故，16?19級(jí)焊接隔板全部解體，13?15級(jí)隔板部分損傷，中壓轉(zhuǎn)子嚴(yán)重變形。這是因?yàn)楦舭逶缙谧冃斡性O(shè)計(jì)上的原因，但隔板主焊縫焊接質(zhì)量與性能不好也是主要原因。在對(duì)事故后的損壞隔板檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，隔板導(dǎo)葉與權(quán)體及外緣聯(lián)結(jié)主焊縫明顯熔合不良，這些缸陷本身造成了焊縫承載面面積的減少，導(dǎo)致隔板實(shí)際工作應(yīng)力增大。此外在許多電廠機(jī)組大修期間隔板檢查中，都發(fā)現(xiàn)了隔板進(jìn)汽側(cè)主焊縫表面出現(xiàn)許多長(zhǎng)條裂紋。所以，對(duì)隔板焊縫的檢測(cè)顯得非常迫切，只有保證焊縫的可靠性，才能保證減少事故的發(fā)生。然而，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法一般使用單陣元進(jìn)行超聲檢測(cè)，這種傳統(tǒng)的檢測(cè)方法效率低，容易漏檢，無法保證焊縫的安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處而提供一種汽輪機(jī)隔板焊縫超聲相控陣檢測(cè)用探頭及掃查裝置。
[0004]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]提供了一種汽輪機(jī)隔板焊縫超聲相控陣檢測(cè)用的探頭及掃查裝置，其特征在于:包括水耦合電動(dòng)噴壺、楔塊、超聲相控陣控探頭、小車、編碼器和楔塊挾持框；所述楔塊組裝于位于所述小車上的所述楔塊挾持框內(nèi)；所述超聲相陣控探頭安裝于所述楔塊上；用于注水的水耦合電動(dòng)噴壺的水耦合電動(dòng)噴壺進(jìn)水咀位于楔塊上；編碼器安裝于所述小車的車架上；所述小車上安裝有與被測(cè)工件的表面相接觸的車輪；所述編碼器跟隨所述車輪一起滾動(dòng)記錄掃查裝置在被測(cè)工件上的運(yùn)動(dòng)軌跡，并將數(shù)據(jù)傳輸至與其相連的超聲相控儀器。
[0006]優(yōu)選地，所述超聲相控陣探頭為5L64-1.0X 10陣元超聲相控陣探頭；所述楔塊為0度縱波楔塊；所述編碼器為輪式編碼器。
[0007]優(yōu)選地，所述小車通過兩邊各4個(gè)帶磁性的車輪與所述被檢測(cè)工件的表面貼合。
[0008]優(yōu)選地，所述5L64-1.0X 10陣元超聲相控陣探頭的各項(xiàng)參數(shù)為:探頭頻率5MHz，64通道，有效的探頭覆蓋范圍是64mm。
[0009]優(yōu)選地，所述楔塊的厚度為45mm，其可檢測(cè)的厚度為110mm的鋼板；所述楔塊帶有注水孔。
[0010]優(yōu)選地，所述車輪的車輪外側(cè)邊緣長(zhǎng)度為60mm。
[0011]本發(fā)明所提供的實(shí)施例的有益效果:
[0012](1)本發(fā)明的實(shí)施例所提供的一種汽輪機(jī)隔板焊縫超聲相控陣檢測(cè)用探頭及掃查裝置，實(shí)現(xiàn)4次掃查就可以在掃查圖形上確認(rèn)缺陷的大小和位置，且無漏檢現(xiàn)象，大大提高檢測(cè)的效率，保證了焊縫的安全性，節(jié)約了大量的人力和物力成本，降低事故的發(fā)生率。
[0013](2)本發(fā)明的實(shí)施例所提供的一種汽輪機(jī)隔板焊縫超聲相控陣檢測(cè)用探頭及掃查裝置，具有設(shè)計(jì)輕巧，結(jié)構(gòu)緊湊，裝御方便，操作靈活、使用效率高，無盲區(qū)等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0014]利用附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明實(shí)際檢測(cè)工件的示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明的使用方法示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明的探頭和楔塊示意圖。
[0019]其中:1-水耦合電動(dòng)噴壺進(jìn)水咀，2-楔塊，3-5MHZ線陣探頭，4-小車掃查裝置，5-輪式編碼器，6-楔塊固定框，7-磁輪，8-被測(cè)工件，9-工件外邊緣，10-焊縫，11-檢測(cè)裝置，L1-探頭覆蓋范圍，L2-車輪外側(cè)邊緣長(zhǎng)度，L3-軸向方向移動(dòng)距離，L4-預(yù)檢測(cè)的軸向長(zhǎng)度，Q-已測(cè)區(qū)域。
【具體實(shí)施方式】
[0020]結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0021]如圖1所示，一種汽輪機(jī)隔板焊縫超聲相控陣檢測(cè)用的探頭及掃查裝置，包括水親合電動(dòng)噴壺、楔塊2、超聲相控陣控探頭3、小車4、編碼器5和楔塊挾持框6 ;水親合電動(dòng)噴壺的作用是噴水灌注，保證超聲相控陣探頭3與被測(cè)工件8的良好耦合；所述楔塊2組裝于位于所述小車4上的所述楔塊挾持框6內(nèi)；所述超聲相陣控探頭3安裝于所述楔塊2上；用于注水的水耦合電動(dòng)噴壺的水耦合電動(dòng)噴壺進(jìn)水咀1位于楔塊2上；編碼器5安裝于所述小車4的車架上，用于記錄掃查運(yùn)動(dòng)軌跡；所述小車4上安裝有與被測(cè)工件8的表面相接觸的車輪7 ;所述編碼器5跟隨所述車輪7 —起滾動(dòng)記錄掃查裝置在被測(cè)工件8上的運(yùn)動(dòng)軌跡，并將數(shù)據(jù)傳輸至與其相連的超聲相控儀器(未示出)，超聲相控陣儀器用于處理掃查數(shù)據(jù)，并生成掃查結(jié)果報(bào)告圖形。
[0022]作為優(yōu)選，所述超聲相控陣探頭為5L64-1.0X10陣元超聲相控陣探頭；所述楔塊2為0度縱波楔塊；所述編碼器5為輪式編碼器。
[0023]作為優(yōu)選，如圖1和圖2所示，所述小車4通過兩邊各4個(gè)帶磁性的車輪7與所述被檢測(cè)工件8的表面貼合，以保證超聲相控探頭3檢測(cè)的平穩(wěn)性以及楔塊2與被測(cè)工件8的表面的完美耦合。
[0024]作為優(yōu)選，所述5L64-1.0X10陣元超聲相控陣探頭的各項(xiàng)參數(shù)為:探頭頻率5MHz，64通道，有效的探頭覆蓋范圍L1是64mm。
[0025]作為優(yōu)選，所述楔塊2的厚度為45mm，其可檢測(cè)的厚度為110mm的鋼板；所述楔塊2帶有注水孔，帶注水孔有利于更好地與被測(cè)工件8耦合。
[0026]作為優(yōu)選，所述車輪7的車輪外側(cè)邊緣長(zhǎng)度L2為60mm。檢測(cè)時(shí)，以車輪6的車輪外側(cè)邊緣作為參考基準(zhǔn)點(diǎn)，按照如圖3所示進(jìn)行檢測(cè)，通過這樣的方式，可以有效的避免被測(cè)工件8的工件外邊緣9的兩個(gè)邊緣盲區(qū)的出現(xiàn)。
[0027]本發(fā)明的實(shí)施例所提供的一種汽輪機(jī)隔板焊縫超聲相控陣檢測(cè)用的探頭及掃查裝置的具體操作過程如下:
[0028]首先，把楔塊2組裝在楔塊挾持框6內(nèi)，并把超聲相控陣探頭3安裝在楔塊2上；然后，開啟水耦合電動(dòng)噴壺進(jìn)行注水，使楔塊2與被測(cè)工件8的表面(即檢測(cè)面)之間充滿水。將編碼器5如圖1所示安裝在小車4的車架上，用于記錄掃查裝置在如圖2所示的圓周方向上的運(yùn)動(dòng)軌跡；安裝好上述各個(gè)部件以后，把小車4安放在被測(cè)工件8的表面上，調(diào)試一下車輪7是否行走順暢，楔塊2與被測(cè)工件8的表面之間的水耦合是否滿足檢測(cè)需求。
[0029]調(diào)試好掃查裝置后，將對(duì)汽輪機(jī)隔板的如圖2所示的焊縫10進(jìn)行檢測(cè)。超聲相控陣探頭3的聲波垂直進(jìn)入焊縫10，聲波通過楔塊2進(jìn)入焊縫10的內(nèi)部進(jìn)行探傷，發(fā)現(xiàn)缺陷后，聲波沿原路徑返回，即時(shí)回饋到超聲相控陣儀器中顯示，超聲相控陣儀器通過算法把回波信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖形。編碼器5跟車輪7 —塊滾動(dòng)，記錄掃查裝置在圓周方向的運(yùn)動(dòng)軌跡，這樣可以在儀器的掃查圖像中清楚判斷出汽輪機(jī)隔板焊縫的哪個(gè)位置有缺陷，達(dá)到檢測(cè)的目的。如圖4所示為楔塊2和5L64-1.0X 10陣元的超聲相控陣探頭，每測(cè)量一周完畢后，保持圓周方向位置不變，如圖2和圖3所示的軸向方向移動(dòng)距離L3為50mm，最終實(shí)際檢測(cè)范圍為達(dá)到完全覆蓋了 200_的預(yù)檢測(cè)的軸向長(zhǎng)度L4，避免了盲區(qū)的出現(xiàn)，以保證對(duì)汽輪機(jī)隔板的焊縫10的檢測(cè)無漏檢。
[0030]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽輪機(jī)隔板焊縫超聲相控陣檢測(cè)用的探頭及掃查裝置，其特征在于:包括水耦合電動(dòng)噴壺、楔塊⑵、超聲相控陣控探頭(3)、小車(4)、編碼器(5)和楔塊挾持框(6);所述楔塊(2)組裝于位于所述小車(4)上的所述楔塊挾持框(6)內(nèi)；所述超聲相陣控探頭(3)安裝于所述楔塊(2)上；用于注水的水耦合電動(dòng)噴壺的水耦合電動(dòng)噴壺進(jìn)水咀(1)位于楔塊(2)上；編碼器(5)安裝于所述小車(4)的車架上；所述小車(4)上安裝有與被測(cè)工件(8)的表面相接觸的車輪(7);所述編碼器(5)跟隨所述車輪(7) —起滾動(dòng)記錄掃查裝置在被測(cè)工件(8)上的運(yùn)動(dòng)軌跡，并將數(shù)據(jù)傳輸至與其相連的超聲相控儀器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪機(jī)隔板焊縫超聲相控陣檢測(cè)用探頭及掃查裝置，其特征在于:所述超聲相控陣探頭為5L64-1.0X 10陣元超聲相控陣探頭；所述楔塊(2)為0度縱波楔塊；所述編碼器(5)為輪式編碼器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪機(jī)隔板焊縫超聲相控陣檢測(cè)用探頭及掃查裝置，其特征在于:所述小車(4)通過兩邊各4個(gè)帶磁性的車輪(7)與所述被檢測(cè)工件(8)的表面貼合。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽輪機(jī)隔板焊縫超聲相控陣檢測(cè)用探頭及掃查裝置，其特征在于:所述5L64-1.0X 10陣元超聲相控陣探頭的各項(xiàng)參數(shù)為:探頭頻率5MHz，64通道，有效的探頭覆蓋范圍(L1)是64_。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪機(jī)隔板焊縫超聲相控陣檢測(cè)用探頭及掃查裝置，其特征在于:所述楔塊⑵的厚度為45mm，其可檢測(cè)的厚度為110mm的鋼板；所述楔塊(2)帶有注水孔。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪機(jī)隔板焊縫超聲相控陣檢測(cè)用探頭及掃查裝置，其特征在于:所述車輪(7)的車輪外側(cè)邊緣長(zhǎng)度(L2)為60mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽輪機(jī)隔板焊縫超聲相控陣檢測(cè)用的探頭及掃查裝置，包括水耦合電動(dòng)噴壺、楔塊、超聲相控陣控探頭、小車、編碼器和楔塊挾持框；楔塊組裝于位于小車上的楔塊挾持框內(nèi)；超聲相陣控探頭安裝于楔塊上；用于注水的水耦合電動(dòng)噴壺的水耦合電動(dòng)噴壺進(jìn)水咀位于楔塊上；編碼器安裝于小車的車架上；小車上安裝有與被測(cè)工件的表面相接觸的車輪；編碼器跟隨車輪一起滾動(dòng)記錄掃查裝置在被測(cè)工件上的運(yùn)動(dòng)軌跡，并將數(shù)據(jù)傳輸至與其相連的超聲相控儀器。
【IPC分類】G01N29/265
【公開號(hào)】CN105319276
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510634631
【發(fā)明人】李文勝, 何成, 廖偉良, 紀(jì)軒榮, 趙建平, 艾紅, 劉陽, 王欣欣, 蔡慶生, 徐凱, 游溢
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)新疆電力公司電力科學(xué)研究院, 廣州多浦樂電子科技有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年9月29日