一种多功能超声相控阵管道环焊缝检测设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及管道探伤技术领域，特别是一种多功能超声相控阵管道环焊缝检测设备。
【背景技术】
[0002]目前在炼化装置安装施工中，大厚壁、大管径压力管道对接环焊缝无损检测工程量越来越大；采用A型脉冲超声波检测，缺陷显示不直观，不能显示缺陷形状，检测结果及缺陷测量受人为因素影响大，缺陷检测评定重复性差；采用X射线检测越来越困难甚至不能检测(穿透力不足);采用γ射线检测安全防护困能(有些场所不让使用)、检测时间长、检测时间受限、半衰期短，因而不但成本高、灵敏度低、检测效率低，严重制约着工程工期、质量、安全等因素。期待有一种能够克服上述检测缺点的新型检测方法。
[0003]超声相控阵技术:phased array英文缩写PA，在无损检测领域，是一种高级的常规超声波检测技术。利用类似相控阵雷达、声纳和其他波动物理学应用的原理，是一种通过电子激发的时间不同而改变探头性能的技术，也是一种扫描和成像的方法。尤其在对焊接接头(包括平板对接、T角对接、Y角对接等)焊缝检测方面的应用具有独特优势，这是T0FD、RT等检测方法无法实现的。可有效地检出焊接接头中的各种面状缺陷和体积型缺陷。检测结果以图像形式显示，为缺陷定位、定量、定性、定级提供了丰富的信息。
[0004]其中，超声相控阵是超声探头晶片的组合，由多个压电晶片按一定的规律分布排列，然后逐次按预先规定的延迟时间激发各个晶片，所有晶片发射的超声波形成一个整体波阵面，能有效地控制发射超声束(波阵面)的形状和方向，能实现超声波的波束扫描、偏转和聚焦
在发射过程中，探伤仪将触发信号传送至相控阵控制器。相控阵控制器将信号变换成特定的高压电脉冲，脉冲宽度预先设定，而时间延迟则由聚焦律界定。每个晶片只接收一个电脉冲，这样产生的超声波束就有一定角度，并聚焦在一定深度。该声束遇到缺陷即反射回来；接收回波信号后，相控阵控制器按接收聚焦律变换时间，并将这些信号汇合一起，形成一个脉冲信号，传送至探伤仪；经过数字化控制软件将模拟信号转化成便于计算机测量的数字信息和显示。
[0005]但是，现有的扫查器只适合容器对接焊缝检测，有以下几个方面不适合曲率较大的管道对接焊缝检测。其一，扫查器横向磁轮间距较大，不适合大范围曲率的调整；其二，探头支架上下位移较小，不适合弯头、三通、大小头与直管对接环焊缝扫查；其三，探头楔块较大不适合弯头焊口检测；其四，对于直径在Φ 159?Φ IlOOmm的直管对接环焊缝的检测，上述设备就很不方便；其五，对于弯头、三通、大小头与直管焊对接环焊缝的检测无能为力。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种多功能超声相控阵管道环焊缝检测设备，该设备在进行管道环焊缝检测工作中能够环绕探伤管道平稳转动，同时解决了急速减径管道探伤时，检测设备无法有效固定等问题；该设备具有适用范围广，稳定性好，探伤灵敏度尚等优点。
[0007]为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案:
一种多功能超声相控阵管道环焊缝检测设备，用于配合设有探伤探头的声波探伤仪器对管道环焊缝进行探伤，其特征是:包括主体、磁力压轮机构、辅助支架、紧固装置、左右探伤探头支架、左右探伤探头；
所述主体包括基座、第一滑杆、第二滑杆、滑杆顶丝、左右滑杆联接架、磁力轮和轮轴；所述基座内部中空，基座侧面设有相互平行贯通的第一滑孔和第二滑孔；第一滑杆设置在第一滑孔中；第二滑杆设置在第二滑孔中，内侧设有拨齿；基座位于第一滑孔和/或第二滑孔上方设有与滑孔贯通的顶丝孔，顶丝孔内设有滑杆顶丝，用于顶紧滑杆；所述左右滑杆联接架上均设有两个分别与第一滑杆和第二滑杆相对应的第三滑孔；第一滑杆和第二滑杆分别穿过滑杆联接架上的两个第三滑孔，使主体与滑杆联接架连接；滑杆联接架两侧还设有两个分别与第三滑孔相贯通的第二顶丝孔和两个第二顶丝，用于顶紧第一滑杆和第二滑杆；
基座上设有调节旋钮，调节旋钮下方连接有与第二滑杆内侧的拨齿相啮合的调节齿轮，转动调节旋钮能够通过调节齿轮带动第二滑杆滑动；两组磁力轮分别通过两个轮轴设置在基座下方两侧，两个轮轴均与第一滑杆平行；其中一轮轴上设有轮轴齿轮，该轮轴上方的基座上设有手拨轮，所述手拨轮侧面设有转动齿轮，其通过转动齿轮与轮轴齿轮啮合，转动手拨轮能够带动磁力轮转动；滑杆连接件连接第一滑杆和第二滑杆的一端，使第一滑杆和第二滑杆同时滑动；两个探伤探头支架对称设置在第一滑杆和第二滑杆的另一端，用于连接探伤探头；这样，可以通过拨动手拨轮，来使得磁力轮转动，带动基座和整个管道环焊缝检测设备移动；
所述磁力压轮机构设置在左右滑杆联接架外远离基座一端的第一滑杆和第二滑杆之间，包括磁力轮、轮轴、轮架、连接片、弹簧套杆、弹簧、螺母、滑杆连接片；轮架为倒U型结构，其下端两侧均设有销孔；磁力轮中部设有轴孔，磁力轮设置在轮架内，轮轴穿过轮架的销孔和磁力轮的轴孔将磁力轮与轮架连接；连接片一端设有可以穿过弹簧套杆的通孔，另一端螺栓孔；弹簧套杆垂直设置在轮架顶部，并穿过连接片的通孔固定在轮架顶端，弹簧套杆上端设有螺纹段；螺母设置在螺纹段上；弹簧套设在弹簧套杆上，且位于连接片与螺母之间；滑杆连接片两端分别与第一滑杆和第二滑杆连接；滑杆连接片上设置有与连接片一端相同的螺栓孔，滑杆连接片与连接片的螺栓孔通过螺栓连接；
这样，通过调节螺母使弹簧处于压缩状态，则弹簧能够通过连接片对滑杆施加向下的作用力，进而对检测装置施加向下的作用力，从而防止因管道环焊缝检测装置的探伤探头与待测管道间出现震颤、产生缝隙而影响探伤效果；
所述辅助支架与主体的第一滑杆和第二滑杆连接，包括两个连接定位框、两根连接杆和四个顶紧旋钮；所述连接定位框为长方体框架，长方体框架的左右边框从上往下对称设置有多组互相对应的与连接杆配合的通孔；连接杆分别设置在两个连接定位框相对应的通孔内；连接定位框左右外侧面上均设置有螺纹孔，顶紧旋钮设置在螺纹孔内，用于顶紧连接杆，防止连接杆相对连接定位框位移；
所述的连接杆外径与第一滑杆和第二滑杆相同，第一滑杆和第二滑杆根据待检测的管道位置设置在相对应的通孔内；这样，在进行探伤检测时，不移动整个固定好的检测装置，不仅可对不同长度位置的焊缝进行检测，还能通过调整第一滑杆和第二滑杆在连接定位框两侧通孔内的高度位置，对减径管道进行焊缝检测；
所述左右探伤探头支架均包括楔块夹持件、支架固定架、滑片和滑轨；支架固定架固定在滑杆联接架；滑轨设置在支架固定架上，滑片与滑轨连接并能够在滑轨上上下滑动；滑片顶部两端均设有与支架固定架连接的第一弹簧；楔块夹持件与滑片下端连接，用于夹紧楔块；
所述探伤探头包括楔块、超声相控阵发生器；
所述楔块包括梯形块体、阻尼块、两个注水管、滚珠；所述梯形块体底面为弧形面，一侧面设置有两个用于安装进水管的安装孔和若干个用于楔块与超声相控阵发生器相连接的连接孔，安装孔下面设置有多个注水通道，两个注水管分别安装在两个安装孔内；弧形面设置有至少四个滚珠安装孔，注水通道末端通入弧形面形成出水孔；所述滚珠设置在滚珠安装孔内；所述梯形块体上另一侧面设置有用于阻尼块安装槽，阻尼块设置在安装槽内；超声相控阵发生器固定在楔块斜侧面上；楔块固定在楔块夹持件上；
所述紧固装置用于将主体紧固在待测管道上；
所述紧固装置包括调节装置和多个相互钩挂的链节；所述调节装置包括第一连接件、第二连接件、调节杆和第二弹簧；所述第一连接件包括钩爪框架、左右第一滚轮、握持框、第一销轴；钩爪框架的一端设有两个钩爪，另一端通过旋转轴固定在握持框下部，左右第一滚轮设置在握持框的下部的两侧，第一销轴设置在握持框的中部；第一销轴中部设有通