专利名称：钢管超声探伤用局部水箱耦合装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钢管超声探伤过程中使用的辅助工具，尤其涉及一种钢管超声探伤过程中使用的局部水箱耦合装置。
背景技术：
在超声无损探伤技术中，超声探头与被检测件之间必须有相对固定的位置和良好的耦合。目前国内外钢管超声探伤一般采用两种方式一种为钢管旋转配合探头直行，另一种为探头旋转钢管直行。其中钢管旋转配合探头直行方式设备制造成本较低，检测结果可靠，因此使用较为广泛。在该方法中按照探头与钢管之间的耦合方式又可分为水浸式耦合和局部水箱式耦合，水浸式耦合需要配备与钢管长度相当的水槽，被检测钢管以及相关的机械控制部分都要浸没在水中，这无疑加大了设备的投入，也给设备的维护带来了困难。局部水箱式耦合相对较为简单，设备结构紧凑，占用空间小，因此价格相对低廉。在小口径钢管超声探伤中，如果采用水浸式耦合探伤，钢管受自身重力影响，容易发生弯曲变形，使得钢管在转动过程中与超声探头之间的相对位置发生变化，从而使探头发射或接收的超声波声程和偏角都发生偏差，造成检测结果的失真。而采用局部水箱式则可以实现超声探头与检测钢管的全程合理配合，有利于缺陷信号的分辨。但是局部水箱所面临的问题同样不可忽视，一方面要保证探头与钢管检测曲面之间的薄水层，另一方面要消除狭窄空间内腔壁反射信号对检测结果的影响。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够保证钢管平稳转动，使超声探头与钢管检测曲面相对位置固定的钢管超声探伤用局部水箱耦合装置。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是钢管超声探伤用局部水箱耦合装置，包括探头固定块，所述探头固定块上设有探头固定孔，所述探头固定孔相对另一侧的探头固定块上设有耦合块安装槽，所述探头固定孔与所述耦合块安装槽连通，所述探头固定块上设有探头锁紧装置；该耦合装置还包括与所述耦合块安装槽相匹配的耦合块，所述耦合块上设有钢管耦合槽，所述钢管耦合槽与所述探头固定孔贯通，所述钢管耦合槽与被检测钢管的外表面相匹配；所述探头固定块上还设有进水孔，所述进水孔与所述所述钢管耦合槽贯通。作为一种优选的技术方案，所述探头锁紧装置为探头锁紧螺钉。作为一种优选的技术方案，所述探头固定孔偏离所述耦合块安装槽的中心线。作为一种优选的技术方案，所述探头固定块为硬质尼龙固定块。作为一种优选的技术方案，所述耦合块为高强度聚氨酯耦合块。由于采用了上述技术方案，钢管超声探伤用局部水箱耦合装置，包括探头固定块， 所述探头固定块上设有探头固定孔，所述探头固定孔相对另一侧的探头固定块上设有耦合块安装槽，所述探头固定孔与所述耦合块安装槽连通，所述探头固定块上设有探头锁紧装置；还包括与所述耦合块安装槽相匹配的耦合块，所述耦合块上设有钢管耦合槽，所述钢管耦合槽与所述探头固定孔贯通，所述钢管耦合槽与被检测钢管的外表面相匹配；所述探头固定块上还设有进水孔，所述进水孔与所述所述钢管耦合槽贯通；使用时，耦合块的钢管耦合槽从上方骑压在钢管上，可以防止钢管向上弹起，这样可以有效保证钢管平稳转动。即使钢管转动过程中有轻微的偏移，探头固定块和耦合块也会在一定范围内随着钢管的偏移而偏移，从而保证了探头与钢管表面相对位置的固定。
图1是超声探头应用示意图；图2是本实用新型探头固定块的俯视图；图3是图2中沿A-A方向剖视图；图4是图2中沿B-B方向剖视图；图5是耦合块的俯视图；图6是图5中沿C-C方向剖视图；图7是本实用新型的装配示意图；图中1-超声探头；2-超声波束；3-钢管；4-探头固定块；5-探头固定孔；6_耦合块安装槽；7-进水孔；8-耦合块；9-钢管耦合槽。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。如图1所示，利用超声探头检测钢管时探头与钢管的的相对位置示意图。对小口径钢管的超声探伤中，需要保持探头方向与钢管中心线有固定的偏角，对于不同管径钢管检测中，探头偏离钢管中心线的距离不同。本实用新型专利申请的技术方案中，局部水箱耦合装置设计了探头固定块和耦合块两部分组成，保证了探头与钢管相对位置保持不变，同时保证了探头与钢管表面之间形成稳定的水耦合层。具体技术方案如下如图2至图7所示，钢管超声探伤用局部水箱耦合装置，包括探头固定块4，所述探头固定块4上设有探头固定孔5，所述探头固定孔5相对另一侧的探头固定块4上设有耦合块安装槽6，所述探头固定孔5偏离所述耦合块安装槽6的中心线；所述探头固定孔5与所述耦合块安装槽6连通，所述探头固定块4上设有探头锁紧装置，所述探头锁紧装置为探头锁紧螺钉(探头锁紧螺钉为本领域的公知常识，图中未示出)；该耦合装置还包括与所述耦合块安装槽6相匹配的耦合块8，所述耦合块8上设有钢管耦合槽9，所述钢管耦合槽9与被检测钢管的外表面相匹配；将所述耦合块8安装到所述耦合块安装槽6中后，所述钢管耦合槽9与所述探头固定孔5贯通；所述探头固定块4上还设有进水孔7，所述进水孔7与所述所述钢管耦合槽9贯通。另外，所述探头固定块4选用便于加工且不易变形的硬质尼龙，利用激光雕刻加工成型。所述耦合块8的材料采用高强度聚氨酯，利用激光雕刻加工成型。下面以检测Φ 18mm钢管为例来说明该装置的设计。(一)探头固定块的设计探头固定块4材料选用便于加工且不易变形的硬质尼龙，利用激光雕刻加工成型。对于Φ 18mm钢管，根据超声波传播反射公式计算出探头偏离钢管中心位置的最小距离为3mm，按照此偏离距离和钢管外径，设计出探头固定块4，如图2至4所示。( 二)耦合块的设计耦合块8上端与探头固定块4相连，下端与钢管外表面吻合接触。耦合块8材料采用高强度聚氨酯，利用激光雕刻加工成型，如图5和图6所示。超声探头与钢管3之间的偏离距离由探头固定块4的方形探头固定孔5精确控制。对于比较细长的钢管，为了防止钢管由于自身重力而下垂弯曲，在传动架上每间隔一定距离设计一对托辊(为现有技术，图中未示出)，从两侧斜下方托住钢管3，防止下垂。聚氨酯耦合块8的钢管耦合槽9从上方骑压在钢管上，可以防止钢管3向上弹起，并有效保证钢管3平稳转动，即使钢管3转动过程中有轻微的偏移，探头固定块4和聚氨酯耦合块8也会在一定范围内随着钢管的偏移而偏移，从而保证了超声探头1与钢管3表面相对位置的固定。另一方面，聚氨酯耦合块8的钢管耦合槽9根据钢管3管径雕刻而成，其曲率与钢管3管径曲率一致，在探头固定块4的压力作用下可以与钢管表面良好耦合，通过进水孔7 注入的水渗漏很少，只要保证进水孔7有很小流量的水连续注入，就可以使超声探头1与钢管表面之间始终保持足够高的耦合水位。使用时，探头固定块4与耦合块8直接配合，耦合块8长期使用磨损后可以方便地更换。对于管径相近的钢管，可以单纯更换耦合块8，探头固定块4可不变，操作简单，成本低廉。以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.钢管超声探伤用局部水箱耦合装置，其特征在于包括探头固定块，所述探头固定块上设有探头固定孔，所述探头固定孔相对另一侧的探头固定块上设有耦合块安装槽，所述探头固定孔与所述耦合块安装槽连通，所述探头固定块上设有探头锁紧装置；还包括与所述耦合块安装槽相匹配的耦合块，所述耦合块上设有钢管耦合槽，所述钢管耦合槽与所述探头固定孔贯通，所述钢管耦合槽与被检测钢管的外表面相匹配；所述探头固定块上还设有进水孔，所述进水孔与所述所述钢管耦合槽贯通。
2.如权利要求1所述的钢管超声探伤用局部水箱耦合装置，其特征在于所述探头锁紧装置为探头锁紧螺钉。
3.如权利要求1所述的钢管超声探伤用局部水箱耦合装置，其特征在于所述探头固定孔偏离所述耦合块安装槽的中心线。
4.如权利要求1、2或3所述的钢管超声探伤用局部水箱耦合装置，其特征在于所述探头固定块为硬质尼龙固定块。
5.如权利要求1、2或3所述的钢管超声探伤用局部水箱耦合装置，其特征在于所述耦合块为高强度聚氨酯耦合块。
专利摘要本实用新型公开了一种钢管超声探伤用局部水箱耦合装置，包括探头固定块，所述探头固定块上设有探头固定孔和进水孔，探头固定孔相对另一侧的探头固定块上设有耦合块安装槽，探头固定孔与所述耦合块安装槽连通，所述探头固定块上设有探头锁紧装置；还包括与耦合块安装槽相匹配的耦合块，耦合块上设有钢管耦合槽，钢管耦合槽与探头固定孔及进水孔贯通，钢管耦合槽与被检测钢管的外表面相匹配；使用时，耦合块的钢管耦合槽从上方骑压在钢管上，可以防止钢管向上弹起，这样可以有效保证钢管平稳转动。即使钢管转动过程中有轻微的偏移，探头固定块和耦合块也会在一定范围内随着钢管的偏移而偏移，从而保证了探头与钢管表面相对位置的固定。
文档编号G01N29/28GK201935903SQ201020617828
公开日2011年8月17日 申请日期2010年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者侯怀书, 刘玉珍, 崔衍亮, 范应元 申请人:范应元