本發(fā)明涉及無損檢測領(lǐng)域，具體涉及一種中厚板全尺寸無盲區(qū)探傷裝置和方法。

背景技術(shù)：

中厚鋼板在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中大量使用。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或用戶要求，鍋爐與壓力容器板、橋梁、建筑、管線用中厚鋼板等特殊用途的鋼板，需要進(jìn)行超聲波探傷。

目前超聲波探傷儀多采用脈沖反射式探傷儀。其主要由脈沖發(fā)射、回收探頭和后續(xù)處理系統(tǒng)構(gòu)成。探頭是壓電晶體制成。壓電晶體在電子脈沖產(chǎn)生的高頻脈波激發(fā)下產(chǎn)生超聲波。超聲波垂直穿過水耦合后進(jìn)入鋼板內(nèi)，并從缺陷點或壁表處反射回來，再經(jīng)過水耦合被回收。缺陷表面越大，則反射的能量越大，并產(chǎn)生一個較高的可視峰值。該方式稱為“脈沖反射模式”，掃描結(jié)果由集成電子系統(tǒng)處理。

脈沖發(fā)射和回收裝配在一起，俗稱：探頭，探頭與鋼板之間采用清水填充，起到耦合傳遞來回兩次超聲波的作用，不能缺少。為了提高探傷部位的針對性，中厚板在線連續(xù)探傷探頭分為：內(nèi)部探頭和邊部探頭。

由于多個內(nèi)部探頭排列是倍數(shù)關(guān)系，無法覆蓋所有鋼板的寬度。當(dāng)內(nèi)部探頭排列個數(shù)超出鋼板寬度時，兩端探頭會出現(xiàn)部分懸空，探頭和鋼板之間無法保證充分的耦合水，也就無法使用。增加邊部探頭就是為了解決這個問題。邊部探頭體積設(shè)計的稍小，裝配在帶定位輪的復(fù)雜結(jié)構(gòu)上，負(fù)責(zé)對內(nèi)部探頭剩余的鋼板四周部位實施掃描探傷。內(nèi)部探頭則負(fù)責(zé)絕大部分鋼板表面的連續(xù)探傷。

由于各種超聲波探傷儀探頭的晶體元氣件嬌貴易碎，必須由堅固的方形框架保護(hù)起來?？蚣苓€要與鋼板形成相對封閉空間，確保水膜穩(wěn)定，必須有一定的厚度。因此，目前所有中厚板超聲波探傷儀，即便增加邊部探頭，也無法做到100％全尺寸全覆蓋探傷。見圖1、圖2，圖1中，邊部探頭依靠定位輪靠近鋼板，由于探頭裝配尺寸的影響，無法探傷完全到鋼板邊部；圖2，距離鋼板邊界四周的10mm以內(nèi)區(qū)域，無法做到探傷。

部分超聲波探傷儀采取探頭在支架內(nèi)執(zhí)行浮移和傾斜的來增加對鋼板邊界四周的檢測掃描，但是浮移同樣會造成鋼板邊部水膜破壞，傾斜將直接造成信號衰減和位置失準(zhǔn)，都不可避免地出現(xiàn)精度下降現(xiàn)象。

另外，由于邊部探頭相比內(nèi)部探頭更輕巧，需要先沿鋼板頭部橫向檢測后，依靠復(fù)雜的機構(gòu)扭轉(zhuǎn)90°到兩邊縱向檢測，再扭轉(zhuǎn)90°到鋼板尾部橫向檢測，完成閉合。在使用過程中，邊部探頭轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)出故障的頻率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過相對固定安裝的內(nèi)部探頭。由于鋼板邊部來自于剪切，剪切屬于破壞性機械損傷，屬于“有損切割”，往往在剪切截面周圍遺留下各種程度的裂紋，這也是為什么不采取探傷后再剪切的原因。無法做到100％全尺寸探傷的鋼板，用戶為了確保焊接或其它工序質(zhì)量，只得再次采取無損切割等措施，無形中提高了工序成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服所述不足，本發(fā)明的目的是提供一種中厚板全尺寸無盲區(qū)探傷裝置和方法，能夠100％全尺寸全覆蓋探傷，還可以降低設(shè)備故障率。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種中厚板全尺寸無盲區(qū)探傷裝置，包括傳送輥道、兩排超聲波探頭、左水密封箱、右水密封箱、橫向水密封箱，所述超聲波探頭設(shè)在傳送輥道上方，兩排超聲探頭交錯分布，每排超聲波探頭下方各設(shè)有一個橫向水密封箱，橫向水密封箱外接探傷機耦合水源，橫向水密封箱上表面開有三條出水縫隙，出水縫隙比較細(xì)小，兩個所述橫向水密封箱的兩端分別設(shè)有左水密封箱、右水密封箱，所述左水密封箱、右水密封箱分別外接探傷機耦合水源，所述橫向水密封箱、左水密封箱、右水密封箱的上方設(shè)有噴嘴，所述橫向水密封箱、左水密封箱、右水密封箱一起安裝臺架上，臺架下設(shè)有電動絲桿。

進(jìn)一步，所述橫向水密封箱設(shè)為長條形水箱，兩個橫向水密封箱分別與兩排超聲波探頭中心對應(yīng)。

進(jìn)一步，兩個所述橫向水密封箱的長度與傳送輥道的寬度相等。

進(jìn)一步，所述左水密封箱、右水密封箱上表面開設(shè)有兩條與橫向水箱相配合的缺口。

進(jìn)一步，所述橫向水密封箱上設(shè)有纖維布罩，罩住橫向水密封箱上的出水縫隙，所述左水密封箱、右水密封箱位于噴嘴的上方設(shè)有纖維布罩。

進(jìn)一步，所述橫向水密封箱的供水采取動態(tài)供水。

進(jìn)一步，所述電動絲桿上裝配有位移傳感器。

進(jìn)一步，所述左水密封箱、右水密封箱可沿橫向水密封箱左右調(diào)整。

進(jìn)一步，所述左水密封箱、右水密封箱接觸鋼板的內(nèi)側(cè)裝配有壓靠導(dǎo)向輪，壓靠導(dǎo)向輪與氣缸裝配連接。

一種利用上述中厚板全尺寸無盲區(qū)探傷裝置，在鋼板連續(xù)移動時探傷的方法包括以下步驟：

步驟一：當(dāng)鋼板頭部位置經(jīng)傳送輥道運動到第一排超聲波探頭時，超聲波探頭下方的橫向水密封箱開始第一次供水，耦合水將纖維布罩鼓起并開始滲水，同時鋼板頭部先接觸的第一排超聲波探頭開始一次檢測，完成后第一排超聲波探頭下方的橫向水密封箱上的纖維布罩迅速泄壓，纖維布罩癟掉，鋼板移動到第二排超聲波探頭部位，進(jìn)行補位檢測；

步驟二：步驟一完成后，鋼板進(jìn)入主體連續(xù)檢測，在鋼板進(jìn)入主體連續(xù)檢測時，只有左水密封箱、右水密封箱持續(xù)供水，將纖維布罩鼓起并開始滲水，配合懸空的超聲波探頭對鋼板邊部進(jìn)行探傷檢測，同時左水密封箱、右水密封箱在氣缸氣動壓力下，由壓靠導(dǎo)向輪緊緊壓靠在鋼板兩側(cè)，不會造成鋼板劃傷纖維布罩；

步驟三：步驟二完成后，對鋼板尾部端進(jìn)行探傷，鋼板尾部端先接觸第一排超聲波探頭開始一次檢測，超聲波探頭下方的橫向水密封箱開始第二次供水，將纖維布罩鼓起并開始滲水，完成后第一排超聲波探頭下方的橫向水密封箱上的纖維布罩迅速泄壓，纖維布罩癟掉，鋼板移動到第二排超聲波探頭部位，進(jìn)行補位檢測，最終實現(xiàn)全尺寸無盲區(qū)探傷。

進(jìn)一步，所述橫向水密封箱的供水采取動態(tài)供水，只有當(dāng)鋼板頭部或尾部進(jìn)行探傷時，才供水使纖維布罩脹起，上端與鋼板上表面接近，與超聲波探頭底部形成穩(wěn)定的超聲波耦合水膜，當(dāng)檢測完成后，供水迅速泄壓，纖維布罩癟掉，讓鋼板開始移動，進(jìn)入第二排超聲波探頭檢測，同樣的動作，兩排超聲波探頭檢測完成后，鋼板主體進(jìn)行連續(xù)運動檢測狀態(tài)，鋼板尾部檢測與頭部一樣，動作相反。

一種利用上述中厚板全尺寸無盲區(qū)探傷裝置靜止探傷的方法：包括以下步驟：利用上述的橫向水密封箱、左水密封箱、右水密封箱結(jié)構(gòu)，將靜止鋼板的兩側(cè)面、頭部、尾部包圍起來，同樣起到用水帶模擬擴(kuò)展鋼板的作用，然后采取移動式超聲波探頭進(jìn)行無盲區(qū)檢測。

本發(fā)明具有以下有益效果：超聲波探頭由于鋼板周邊的水帶引導(dǎo)，會正常發(fā)射傳導(dǎo)超聲波，檢測就平滑地過渡到鋼板內(nèi)部，將原來無法檢測的10mm邊部進(jìn)行了探傷檢測，最終實現(xiàn)全尺寸無盲區(qū)探傷。

附圖說明

圖1是本發(fā)明現(xiàn)有技術(shù)中邊部探頭探傷的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明現(xiàn)有技術(shù)中探傷區(qū)域。

圖3是本發(fā)明鋼板移動狀態(tài)頭部探傷的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的左水密封箱結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明的橫向水密封箱的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明的右水密封箱的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明鋼板移動狀態(tài)。

圖8是本發(fā)明鋼板移動狀態(tài)中部進(jìn)行探傷的示意圖。

圖9是本發(fā)明鋼板靜止?fàn)顟B(tài)進(jìn)行探傷的示意圖。

圖中，1傳送輥道，2鋼板，3左水密封箱，31噴頭，32纖維布罩，33壓靠導(dǎo)向輪，34缺口，4右水密封箱，41噴頭，42纖維布罩，43壓靠導(dǎo)向輪，44缺口，5超聲波探頭，6橫向水密封，61纖維布罩。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實施例1

根據(jù)圖3至圖8所示一種中厚板全尺寸無盲區(qū)探傷裝置，包括傳送輥道1、兩排超聲波探頭5、左水密封箱3、右水密封箱4、橫向水密封箱6，所述超聲波探頭5設(shè)在傳送輥道1上方，兩排所述排超聲探頭5交錯分布，每排超聲波探頭5下方設(shè)有一個橫向水密封箱6，橫向水密封箱6外接探傷機耦合水源，橫向水密封箱6上表面開有三條出水縫隙，出水縫隙比較細(xì)小，兩個所述橫向水密封箱6的兩端分別設(shè)有左水密封箱3、右水密封箱4，所述左水密封箱3、右水密封箱4分別外接探傷機耦合水源，所述橫向水密封箱6、左水密封箱3、右水密封箱4的上方設(shè)有噴嘴41，所述橫向水密封箱6、左水密封箱3、右水密封箱4一起安裝臺架上，臺架下設(shè)有電動絲桿，可以隨時調(diào)整所有水密封箱的高度，保證與鋼板2剪切側(cè)面和超聲波探頭5底部既形成水膜，又不產(chǎn)生摩擦。

進(jìn)一步，所述橫向水密封箱6設(shè)為長條形水箱，兩個橫向水密封箱6分別與兩排超聲波探頭5中心對應(yīng)。

進(jìn)一步，兩個所述橫向水密封箱6的長度與傳送輥道1的寬度相等。

進(jìn)一步，所述左水密封箱3、右水密封箱4上表面開設(shè)有兩條與橫向水箱4相配合的缺口33(44)，方便裝配在橫向水密封箱6上，并沿橫向水密封箱6滑動。

進(jìn)一步，所述橫向水密封箱6上設(shè)有纖維布罩61，罩住橫向水密封箱6上的出水縫隙，在水壓作用下，纖維布罩61既可以滲水不成流，又可以鼓起，構(gòu)成既保壓鼓起斷面呈丘狀，又能微微滲水，滲水與鋼板2剪切面以及超聲波探頭5底部前后平面組成良好的超聲波耦合水膜，起到延長鋼板2頭部、尾部的作用，從而實現(xiàn)鋼板2頭部、尾部無盲區(qū)探傷，所述左水密封箱3、右水密封箱4位于噴嘴31(41)的上方設(shè)有纖維布罩32(42)，既保證水壓，讓滲漏的水與靠近的鋼板2側(cè)邊形成充分的水膜，又不會過分浪費水。

進(jìn)一步，所述橫向水密封箱6的供水采取動態(tài)供水，只有當(dāng)鋼板2頭部或尾部進(jìn)行探傷時，才供水使纖維布罩61脹起，上端與鋼板2上表面接近，與超聲波探頭5底板形成穩(wěn)定的超聲波耦合水膜，當(dāng)檢測完成后，供水迅速泄壓，纖維布罩61癟掉，讓鋼板5開始移動，進(jìn)入第二排超聲波探頭5檢測，同樣的動作，兩道超聲波探頭5檢測完成后，鋼板2主體進(jìn)行連續(xù)運動檢測狀態(tài)，鋼板2尾部檢測與頭部一樣，動作相反。

進(jìn)一步，所述電動絲桿上裝配有位移傳感器，便于控制臺架的高度，使同步上下活動使?jié)B水的纖維布罩61(32、42)頂端不接觸鋼板2，讓滲漏的水與鋼板2形成良好的水膜又不至于磨損過快而損壞。

進(jìn)一步，所述左水密封箱3、右水密封箱4可沿橫向水密封箱6左右調(diào)整，適用不同寬度的鋼板2，左水密封箱3、右水密封箱4為了盡可能靠近鋼板2邊部，需要左水密封箱3、右水密封箱4既可以與橫向水密封箱6一起上下調(diào)整，又必須做到左右單獨調(diào)整。

進(jìn)一步，所述左水密封箱3、右水密封箱4接觸鋼板的內(nèi)側(cè)裝配有壓靠導(dǎo)向輪33(43)，壓靠導(dǎo)向輪33(43)與氣缸裝配連接，在氣缸動力作用下，壓靠在鋼板2左、右側(cè)面，保證充水鼓起的纖維布罩32(42)既與鋼板2形成水膜，又不至于與鋼板2產(chǎn)生摩擦。

步驟一：當(dāng)鋼板2頭部位置經(jīng)傳送輥道1運動到第一排超聲波探頭5時，第一排超聲波探頭5下方的橫向水密封箱6開始第一次供水，耦合水將纖維布61罩鼓起并開始滲水，同時鋼板2頭部先接觸的第一排超聲波探頭5開始一次檢測，完成后，第一排超聲波探頭5下方的橫向水密封箱6上的纖維布罩61迅速泄壓，纖維布罩61癟掉，鋼板2移動到第二排超聲波探頭5部位，進(jìn)行補位檢測；

步驟二：步驟一完成后，鋼板2進(jìn)入主體連續(xù)檢測，在鋼板2進(jìn)入主體連續(xù)檢測時，只有左水密封箱3、右水密封箱4持續(xù)供水，將纖維布罩32(42)鼓起并開始滲水，配合懸空的超聲波探頭5對鋼板2邊部進(jìn)行探傷檢測，同時左水密封箱3、右水密封箱4在氣缸氣動壓力下，由壓靠導(dǎo)向輪33(43)緊緊壓靠在鋼板2兩側(cè)，不會造成鋼板2劃傷纖維布罩32(42)；

步驟三：步驟二完成后，對鋼板2尾部端進(jìn)行探傷，鋼板2尾部端先接觸第二排超聲波探頭5時，第二排超聲波探頭5下方的橫向水密封箱6開始第二次供水，將纖維布罩61鼓起并開始滲水，完成后，第二排超聲波探頭5下方的橫向水密封箱6上的纖維布罩61迅速泄壓，纖維布罩61癟掉，鋼板2移動到第一排超聲波探頭5部位，進(jìn)行補位檢測，最終實現(xiàn)全尺寸無盲區(qū)探傷。

進(jìn)一步，所述橫向水密封箱6的供水采取動態(tài)供水，只有當(dāng)鋼板2頭部或尾部進(jìn)行探傷時，才供水使纖維布罩61脹起，上端與鋼板2上表面接近，與超聲波探頭5底部形成穩(wěn)定的超聲波耦合水膜，當(dāng)檢測完成后，供水迅速泄壓，纖維布罩61癟掉，讓鋼板2開始移動，進(jìn)入第二排超聲波探頭5檢測，同樣的動作，兩排超聲波探頭5檢測完成后，鋼板主體進(jìn)行連續(xù)運動檢測狀態(tài)，鋼板尾部檢測與頭部一樣，動作相反。

超聲波探頭5由于鋼板2周邊的水帶引導(dǎo)，會正常發(fā)射傳導(dǎo)超聲波，檢測就平滑地過渡到鋼板2內(nèi)部，將原來無法檢測的10mm邊部進(jìn)行了探傷檢測，最終實現(xiàn)全尺寸無盲區(qū)探傷，檢測返回的信號在兩種介質(zhì)邊界會形成明顯的區(qū)別，這當(dāng)然就是早已知的鋼板2邊部，出現(xiàn)集中峰值也可以不必記錄。而原來沒有水帶引導(dǎo)的空氣區(qū)域，超聲波會衰減很多，無法以正常強度傳播，也就無法進(jìn)行“懸空”探傷。

實施例2

一種利用上述中厚板全尺寸無盲區(qū)探傷裝置靜止探傷的方法：包括以下步驟：利用上述的橫向水密封箱6、左水密封箱3、右水密封箱4結(jié)構(gòu)，將靜止鋼板2的兩側(cè)面、頭部、尾部包圍起來，同樣起到用水帶模擬擴(kuò)展鋼板2的作用，然后采取移動式超聲波探頭5進(jìn)行無盲區(qū)檢測。

本發(fā)明不局限于所述實施方式，任何人應(yīng)得知在本發(fā)明的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明未詳細(xì)描述的技術(shù)、形狀、構(gòu)造部分均為公知技術(shù)。