專利名稱:超聲波無(wú)損管道探傷系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明涉及管形產(chǎn)品的檢驗(yàn)系統(tǒng)，特別是關(guān)系到管壁在使用中經(jīng)受剝蝕和減薄的那些產(chǎn)品。具體說(shuō)。本發(fā)明涉及到檢查管壁的減薄區(qū)域的探傷系統(tǒng)，和確定“損耗”范圍(即報(bào)廢的材料容積)的系統(tǒng)。同時(shí)，本發(fā)明可用于檢驗(yàn)任何型式的管形產(chǎn)品，而且特別適用于檢查核動(dòng)力蒸汽發(fā)生器的熱交換管。
一臺(tái)核動(dòng)力蒸汽發(fā)生器包含有許多正方間隔排列的直立管子，而且它們的下端裝進(jìn)到一個(gè)管板中，從核反應(yīng)堆芯循環(huán)加熱過(guò)的一次液體即在這些管內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。同時(shí)，二次液體(即所謂的給水)則在管外循環(huán)，并借助熱交換將管內(nèi)一次液體中的熱量傳遞給圍繞著管子的二次液體，使一部分二次液體轉(zhuǎn)化為蒸汽。
沉積物不可避免地從給水中沉積出來(lái)，而且沿著管殼累積起來(lái)產(chǎn)生所謂的“結(jié)垢”。這種結(jié)垢改變了給水的化學(xué)品質(zhì)，腐蝕著管子外表面，從而造成管子的局部蝕斑、腐蝕損耗或裂紋。而且由于管道磨損等的結(jié)果使整體管子的機(jī)械應(yīng)力降低。
在核動(dòng)力蒸汽發(fā)生器中的帶放射性的一次液體與二次液體間的隔離是極端重要的。因此在現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)試手段是采用測(cè)試發(fā)生器的管子的完善性。這樣的一種檢驗(yàn)措施是將一個(gè)感應(yīng)故障的探頭插進(jìn)一根管子里，然后以一恒定的速率撤回它。當(dāng)探出管內(nèi)的某部份有缺陷時(shí)，則采用加套管的辦法來(lái)補(bǔ)償，也即在有缺陷的管內(nèi)加上輔助套管，借此使管子恢復(fù)到它正常的熱交換容量。
通常測(cè)試管道好否是采用渦流技術(shù)，即由一個(gè)探頭建立一個(gè)電磁場(chǎng)，由此在管壁上感應(yīng)出渦電流，然后用探頭中的傳感器進(jìn)行檢測(cè)。渦流的大小隨管壁上的不均勻度而變化。因而用渦流技術(shù)檢測(cè)和表征許多類型的管蝕，例如裂紋、蝕斑、磨損等是成功的。然而這類技術(shù)用以檢測(cè)尺寸小于管壁厚度的10%左右的不均勻度時(shí)得出的結(jié)果并不可靠。因而，當(dāng)必須對(duì)管子損壞的特征精確表征，以對(duì)所表征的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，渦流探傷法并不總是能滿足要求的。舉例來(lái)說(shuō)，準(zhǔn)確估計(jì)管子的侵蝕或磨損，即管壁變薄程度，它需要數(shù)據(jù)，即和管壁所失去的材料體積有關(guān)的數(shù)據(jù)。即使磨痕很淺，如果占的面積很大的話則這一體積仍可能相當(dāng)可觀。而渦流技術(shù)對(duì)于那樣薄的磨痕是不能精確地檢測(cè)和表征的。
本發(fā)明涉及到一種改進(jìn)的管子探傷系統(tǒng)，它沒(méi)有現(xiàn)有探傷系統(tǒng)的那些缺點(diǎn)，而在構(gòu)造和操作方面增加了一些優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的總目的為提供一種經(jīng)改進(jìn)能夠檢測(cè)和表示出管壁不均勻度相當(dāng)小的管子探傷系統(tǒng)，包括能檢測(cè)出尺寸變化小于管壁厚度約10%的那些缺陷;提供一個(gè)利用超聲波技術(shù)檢測(cè)管壁變薄的探傷系統(tǒng);提供一個(gè)能產(chǎn)生足夠數(shù)據(jù)的前述探傷系統(tǒng)，以確定從管壁上失去的材料體積;提供前述的一個(gè)探傷系統(tǒng)，它能產(chǎn)生三維的輪廓圖表示變薄的管壁;以及提供一個(gè)前述類型的改進(jìn)系統(tǒng)，它能使超聲波探頭準(zhǔn)確地在被檢測(cè)的管道上定位和移動(dòng)。
本發(fā)明的以上及其它目的的實(shí)現(xiàn)是靠提供一個(gè)這樣的系統(tǒng)達(dá)到的，該系統(tǒng)為確定在核動(dòng)力蒸汽發(fā)生器的熱交換管管壁的蝕損區(qū)域有多大。該系統(tǒng)包括有帶傳感器和控制器的超聲波裝置、傳感器根據(jù)控制器的控制來(lái)發(fā)射超聲波和接受通常平行于發(fā)射軸的反射波;與傳感器相耦接的驅(qū)動(dòng)裝置，用來(lái)使傳感器軸向和旋轉(zhuǎn)地在一個(gè)管內(nèi)沿著探傷區(qū)帶著與管子成幅向排列的幅射軸移動(dòng)，以致沿著管壁描出一個(gè)螺旋形軌跡;控制器，響應(yīng)從管壁內(nèi)外表面反射過(guò)來(lái)的超聲波，從而產(chǎn)生指示管壁厚度的厚度信號(hào);位置信號(hào)發(fā)生裝置，分別指示傳感器在管道內(nèi)的軸向和轉(zhuǎn)角位置;響應(yīng)厚度信號(hào)和位置信號(hào)的處理裝置，用來(lái)制出圍繞整個(gè)園周，并沿予定的軸向長(zhǎng)度的管壁厚度圖，從而提供出一張管壁厚度變薄區(qū)的管壁厚度圖。
為了便于理解本發(fā)明，附圖示出了一個(gè)較佳實(shí)施方案，參照該圖，結(jié)合下述說(shuō)明很容易理解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、操作和許多優(yōu)點(diǎn)。
圖1為核動(dòng)力蒸汽發(fā)生器容器的下端的局部剖視圖，示意地說(shuō)明本發(fā)明的較佳實(shí)施例中的探傷系統(tǒng);
圖2為本發(fā)明中探傷系統(tǒng)的一個(gè)較佳實(shí)施例的方框圖;
圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例中控制箱的放大正面視圖;
圖4為說(shuō)明探頭調(diào)位裝置的安裝和使用方式的部份縱剖面放大圖;
圖5為圖4的探頭調(diào)位裝置的部份正面剖視圖，容器蓋已被拆除;
圖6是圖5的探頭調(diào)位裝置頂面視圖，反時(shí)針轉(zhuǎn)了90°;
圖7是圖6的探頭調(diào)位裝置的部份側(cè)視圖，下部側(cè)視并把部份外殼拆去;
圖8是圖5的探頭調(diào)位裝置的立面剖視圖;
圖9是探頭組件的側(cè)視放大圖;
圖10是液體耦合裝置的頂視圖;
圖11是圖10裝置的部份剖視放大圖，取自剖面線11-11;
圖12是圖10裝置的部分剖視放大圖，取自剖面線12-12;
圖13A和13B是控制和數(shù)據(jù)處理電路的電氣接線圖;
圖14是圖9探頭組件的一個(gè)定心環(huán)的平面圖;以及圖5是由圖13A和13B的電路產(chǎn)生的一段管壁磨損的二維示圖，并顯示在控制箱中的錄波器上。
現(xiàn)參照附圖1～3解釋根據(jù)本發(fā)明特點(diǎn)所構(gòu)成和實(shí)施的一個(gè)探傷系統(tǒng)，用標(biāo)號(hào)20標(biāo)示。該探傷系統(tǒng)專門適用于一個(gè)核動(dòng)力蒸汽發(fā)生站中，更詳細(xì)地說(shuō)，如圖所示，這樣的蒸汽發(fā)生站包括有一個(gè)蒸汽發(fā)生器，它的下端為部分球形外殼22并帶有一個(gè)或多個(gè)人孔23(圖中為一個(gè))，以便人能進(jìn)到一次小室24中。一次小室24的上部整個(gè)地用一個(gè)園形管板25蓋住，該管板上有許多豎向孔，許多熱交換管子26的下端即插裝在這些孔中，圖中只示出了其中一部分。這些管子可以是倒U形的且設(shè)在管板25的上方以便與其周圍的補(bǔ)給水進(jìn)行熱交換。
每根管子26具有園柱形管壁27(見(jiàn)圖4)。眾所周知，管壁27其外表面在使用中會(huì)因?yàn)槟ゲ良捌渌愋偷那治g而形成壁損區(qū)28，造成管壁27變薄并危及到管子整體強(qiáng)度。該探傷系統(tǒng)20即是用于檢查每根管子26并確定這些管壁磨損程度的一個(gè)系統(tǒng)。
參照?qǐng)D2，探傷系統(tǒng)20一般來(lái)說(shuō)包括有一個(gè)控制箱30，該控制箱與插接件60相耦合，用于驅(qū)動(dòng)超聲波探頭組件40軸向地進(jìn)入相關(guān)的一根管子26中。該控制箱30還包括一個(gè)超聲波厚度測(cè)量單元39，它通過(guò)電纜105與插接件60相接以便將驅(qū)動(dòng)脈沖傳送到探頭組件40和從這里接收發(fā)出的有關(guān)管壁27厚度的信號(hào)。還有一個(gè)控制和數(shù)據(jù)處理電路130也包括在控制箱30中，它通過(guò)電纜107與插接件60相接，以便將驅(qū)動(dòng)電力傳輸給60并由之接收有關(guān)探頭組件40的軸向及角位置信號(hào)。控制和數(shù)據(jù)處理電路130，對(duì)從超聲波厚度測(cè)量單元39來(lái)的位置和厚度信號(hào)進(jìn)行處理，并在示波器31上產(chǎn)生一個(gè)顯示管壁27的探傷區(qū)的厚度圖形。
一個(gè)空氣導(dǎo)管78將插接件60連接到壓縮空氣源用以操作有關(guān)的凸輪鎖固組件，這一點(diǎn)說(shuō)明如下。將從耦合液體裝置110經(jīng)過(guò)導(dǎo)管120來(lái)的耦合液穿過(guò)探頭組件40而充到管子26中，該耦合液體裝置110是由控制和數(shù)據(jù)處理電路130通過(guò)電纜129來(lái)控制的。從探頭組件40和插接件60來(lái)的數(shù)據(jù)可以暫存在磁帶錄音機(jī)158中，而在示波器31上顯示的信號(hào)也輸出到一個(gè)X-Y繪圖器159內(nèi)。為了將示波器31上的和超聲波厚度測(cè)量單元39上的顯示信號(hào)記錄下來(lái)，也可設(shè)置一個(gè)示波照像機(jī)170和/或電視攝象機(jī)171并附有磁帶錄音機(jī)172(見(jiàn)圖2)。
探傷系統(tǒng)20包括有一個(gè)控制箱30，其中有許多控制部件和顯示設(shè)備。參照?qǐng)D2和3可看到該控制箱30包括有一臺(tái)示波器31和許多儀表32、33及34，可以是電流表，用以監(jiān)視控制電流，詳細(xì)解釋見(jiàn)后。在控制箱30的前屏上設(shè)置許多控制開(kāi)關(guān)35、36、37、38和135以便操作系統(tǒng)20進(jìn)行各項(xiàng)工作，也解釋于后。安裝在控制箱30下部的是一個(gè)超聲波厚度測(cè)量單元39(即圖2最上部所示的方塊)，該單元可為市場(chǎng)上賣的商標(biāo)為“NOVASCOPE”，型號(hào)為NO。2000由NDT儀器公司經(jīng)營(yíng)的產(chǎn)品。該厚度測(cè)量元件39的工作將詳細(xì)解釋于后。
現(xiàn)在再參照?qǐng)D4，5和9，圖上是與厚度測(cè)量元件39一起工作的一個(gè)探頭組件，其整體標(biāo)號(hào)為40。探頭組件40包括有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的管形元件41(圖9)，它有一段擴(kuò)經(jīng)段42，42上設(shè)有徑向通到外面的出口孔43，在擴(kuò)經(jīng)段42的一側(cè)設(shè)有一個(gè)凹槽44用以裝設(shè)超聲波傳感器45，此傳感器產(chǎn)生超聲波并通過(guò)窗口46徑向地將超聲波發(fā)射出去。在管形元件41的周圍除去擴(kuò)經(jīng)段42外還有許多在軸向相互隔開(kāi)的交替排列的分隔器47和定心環(huán)48。定心環(huán)48最好是帶有徑向延伸出的撓性齒49形成玫瑰花的形狀(見(jiàn)圖14)，其最大外徑最好是基本上等于相關(guān)的管子26的內(nèi)徑。因此，在探頭組件40被軸向地插進(jìn)管子26內(nèi)時(shí)，定心環(huán)48將彈性地并且滑動(dòng)地與管子26的內(nèi)表面相配合，以及基本上保持探頭40的位置與管子26同軸，見(jiàn)圖4即清楚。擴(kuò)經(jīng)段42的直徑最好比管子26的內(nèi)徑稍微小一些。
管形元件41的下端接有一個(gè)調(diào)節(jié)器50(見(jiàn)圖4和圖5)。更具體地說(shuō)，調(diào)節(jié)器50有一個(gè)內(nèi)螺紋的端部51，管形元件41下端的外螺紋連接P52可以擰入它(見(jiàn)圖9)。調(diào)節(jié)器50的下端設(shè)有一個(gè)凸端53(圖5)，它被插入到相關(guān)的可撓性空心驅(qū)動(dòng)軸55的一端內(nèi)，并形成可調(diào)節(jié)連接，而55的外端則插接到設(shè)在調(diào)節(jié)器57上的凸接合部56上。可見(jiàn)如果必要的話，利用適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)器將幾段撓性驅(qū)動(dòng)軸55相互連接起來(lái)，就能得到所期望的任意長(zhǎng)度的軸。經(jīng)過(guò)撓性驅(qū)動(dòng)軸55伸到探頭組件40的管形元件41有一根細(xì)長(zhǎng)電纜54，電纜的一端與傳感器45相接。最好是在電纜54上設(shè)一些接線盒59(見(jiàn)圖5)以便將多段電纜54按要求的目的連接在一起得到任意所需要的長(zhǎng)度。電纜54來(lái)回地傳送傳感器45的信號(hào)，下面還要細(xì)講。在調(diào)節(jié)器57的下端設(shè)有外螺紋凸件58。
探頭組件40及其附帶的撓性驅(qū)動(dòng)軸55相配接且接到插接件60中。參照詳圖4-8，插接件60具有一個(gè)平的，一般為三角形的基座61，在它上面裝有防護(hù)型箱體62。該箱體包括有一個(gè)后壁63，前壁64，側(cè)壁65和66，以及一個(gè)底板67，箱體62的上端被一塊蓋板61蓋住。有一個(gè)手柄68被裝在后壁63上的托架69固定住，利用它很容易用手持動(dòng)插接件60。
懸掛地安裝在基座61的相對(duì)兩端的是兩個(gè)凸輪閘閥組件，整體標(biāo)號(hào)為70。每個(gè)凸輪閘閥組件70包括有一個(gè)氣缸71，其中設(shè)有活塞桿或滑閥72，活塞桿或滑閥72則經(jīng)過(guò)基座61上的相應(yīng)開(kāi)口向上伸出?；y72的直徑明顯小于管子26的內(nèi)徑，并且有一個(gè)錐形尖端73，以便于插到管子26中。圍在滑閥72外面的是一個(gè)膨脹套管74，其上設(shè)有一些幅向回轉(zhuǎn)爪75。當(dāng)滑閥72向上穿過(guò)膨脹套管74移動(dòng)時(shí)，回轉(zhuǎn)爪張開(kāi)并使之與相應(yīng)的管子26的內(nèi)表面以摩擦方式移動(dòng)(見(jiàn)圖4)。
這樣一來(lái)，在使用中這兩個(gè)凸輪閘閥組件70就通過(guò)膨脹套管74納入到兩根管子26中，從而牢固定地使插接件60貼附在管板25的底面上。設(shè)在基底61上的定位凸臺(tái)76使管板75的底面與插接件60配合在與其底板保持適當(dāng)?shù)木嚯x處。由下述可知插接件60將與一個(gè)具體型式的核動(dòng)力蒸汽發(fā)生器中的一定節(jié)距的管陣相配合。它是這樣安排的，即凸輪閘閥組件70安裝好以后，如圖4所示，它使插接件60固定在適于將探頭組件40插入到中間一根管子26中，下面還要解釋。對(duì)于節(jié)距不等的管陣則采用排列距離不相等的插接件，它的凸輪閘閥組件70具有不相等的間距。以下將會(huì)看清，凸輪閘閥組件70將通過(guò)導(dǎo)管78(見(jiàn)圖2和圖7)與一個(gè)輔助的壓縮空氣源偶合。
插接件60包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，其整體標(biāo)號(hào)為80。驅(qū)動(dòng)裝置80包括一個(gè)可逆齒輪馬達(dá)81。在81的輸出軸上裝有一小齒輪82，它與軸向延伸的正齒輪83以螺紋嚙合，正齒輪83與固定在延伸的管狀空心軸85上的移動(dòng)齒輪84也可以螺紋嚙合。軸85靠固定在基座61上的軸封支承在支持軸承86上，并通過(guò)基座61中的一個(gè)開(kāi)口向上延伸。軸85在緊挨移動(dòng)齒輪84下方的部分與帶內(nèi)螺紋的軸套87以螺紋嚙合。在基座61和軸套87的下方均有幾英寸空間。最好設(shè)幾個(gè)限制開(kāi)關(guān)(未示出)，在軸85剛到達(dá)它的軸向行程末端前，將齒輪馬達(dá)電源切斷，以防止損壞移動(dòng)齒輪與基座61的接合或與軸套87的嚙合。
軸85的上端設(shè)有一個(gè)連接器89，用以安裝一個(gè)可撓空心密封90。該密封的外徑比相關(guān)的管子26的內(nèi)徑大得多，它轉(zhuǎn)動(dòng)地與一個(gè)空心的帶內(nèi)螺紋的接頭91偶合，接頭91與連接器57的陽(yáng)接頭以螺紋咬合以將可撓驅(qū)動(dòng)軸55的下端與軸85相連。于是，軸85作軸向和旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的同時(shí)，可撓驅(qū)動(dòng)軸55和探頭組件40也對(duì)應(yīng)作軸向和旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。
正齒輪83與固定到環(huán)形編碼器93軸上的一個(gè)齒輪92互相咬合(圖5和圖7)。該編碼器可以是一個(gè)電位計(jì)，它將產(chǎn)生一個(gè)軸85和傳感器45的角位置信號(hào)指示。插接件60還包括一個(gè)直線編碼器94(圖7)，該編碼器也可以是一個(gè)帶滑動(dòng)器的電位計(jì)，滑動(dòng)器(圖上未表示)靠軸85帶的一個(gè)支架106卡固住。于是，當(dāng)軸85軸向移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)器也移動(dòng)，以使編碼器94產(chǎn)生一個(gè)軸85和傳感器45的軸向位置信號(hào)指示。來(lái)自編碼器93和94的這些信號(hào)經(jīng)電纜107分別通過(guò)導(dǎo)體108和109送到控制和數(shù)據(jù)處理電路130。此方法將在下面作更詳細(xì)的說(shuō)明。
在軸套87的下方，套卡95圍繞著軸85并卡住軸，套卡95帶有適當(dāng)?shù)沫h(huán)形密封(未示出)，套卡95靠適當(dāng)?shù)膶?dǎo)管(未示出)經(jīng)底壁63延伸連到接頭96，為了來(lái)回傳輸液體耦合裝置110的耦合液，接頭96同樣也連到導(dǎo)管120上。在套卡95內(nèi)的軸段85上有一個(gè)孔眼(未示出)，以將耦合液引入到空心管軸里，這段導(dǎo)管具有足夠長(zhǎng)度，以適應(yīng)軸85的軸向移動(dòng)。
靠適當(dāng)?shù)膸讉€(gè)風(fēng)動(dòng)導(dǎo)管(見(jiàn)圖8)通過(guò)底壁63中的接頭將每個(gè)凸輪閘閥組件70與各導(dǎo)管97相連(圖5和7)，依次，導(dǎo)管97連到一個(gè)控制閥98，控制閥98與閥門99相連，閥門99通過(guò)適當(dāng)?shù)慕宇^連到導(dǎo)管78，通往壓縮空氣源(圖2和7)?？刂崎y98在底壁63上設(shè)一個(gè)觸發(fā)開(kāi)關(guān)98a(圖8)，用以有選擇地控制向哪個(gè)導(dǎo)管97供給空氣。當(dāng)向一根導(dǎo)管97供給空氣時(shí)，空氣被送到氣缸71的下端用以伸長(zhǎng)滑閥，而當(dāng)別的導(dǎo)管97供給空氣時(shí)，空氣被送到氣缸71的上端，使滑閥撤回。
軸85的下端通過(guò)一個(gè)合適的接合器100和插座101與一個(gè)集流環(huán)102相連，在軸85旋轉(zhuǎn)期間，集流環(huán)102與電纜54保持電氣接觸，集流環(huán)102借助裝在支架106上并可在它那里移動(dòng)的支架104與一個(gè)連接器103相連。連接器103靠一段同軸電纜104a(圖7)連到后壁63中的一個(gè)插座接頭104b上(圖5和8)，然后接頭104b連電纜105而通往控制箱30。該段電纜104a的末端是一個(gè)匹配阻抗105a(圖5)。由此可見(jiàn)，各種信號(hào)經(jīng)過(guò)同軸電纜105、電纜段104a、集流環(huán)102和電纜54在超聲波厚度測(cè)量元件39和探頭組件40間傳送。
現(xiàn)在參看圖10-12，液體偶合裝置110包括一個(gè)類似盒狀的箱子111，箱子111設(shè)一個(gè)可拆卸的蓋子112，箱子里面裝有一個(gè)儲(chǔ)存容器113，它可做成塑料瓶或類似開(kāi)關(guān)，容器113的上端設(shè)有一個(gè)開(kāi)口，以容納一個(gè)三通接頭114。導(dǎo)管115從容器113的底部附近延伸，通過(guò)接頭114，直到泵116的入口。泵116由泵電動(dòng)機(jī)116a驅(qū)動(dòng)，泵116的出口靠一根導(dǎo)管117達(dá)到一個(gè)三通118上，三通118依次經(jīng)過(guò)蓋112中的一個(gè)接頭119連到導(dǎo)管120，通往插接件60。為了防止倒流，最好該泵裝有逆止閥。
另一個(gè)導(dǎo)管121從三通118延伸到起動(dòng)電磁閥122的出口，閥122出口連到導(dǎo)管123，導(dǎo)管123通過(guò)接頭114延伸到容器113的底部。另一個(gè)導(dǎo)管124從接頭114延伸到蓋112上的一個(gè)排氣接頭125，用以排出容器113的空氣。在蓋112上還設(shè)有一個(gè)電氣接線柱126，通過(guò)此接線柱126將用以使閥門122帶電的各導(dǎo)體128和用以使泵馬達(dá)116a通電的各個(gè)導(dǎo)體127相連。這些導(dǎo)體127和128構(gòu)成了在液體偶合裝置110和控制箱30的控制和數(shù)據(jù)處理電路130之間延伸的電纜129的一部分。
在操作中，當(dāng)需要將耦合液輸送到插接件60時(shí)，關(guān)閉閥門122，起動(dòng)泵116，將液體從容器113打到插接件60。在超聲波探傷期間，停止泵116，閥門122即保擠關(guān)閉。為了回收耦合液，打開(kāi)閥門122，依靠重力耦合液即流回容器113中。
現(xiàn)在參照?qǐng)D13A和13B對(duì)控制和數(shù)據(jù)處理電路進(jìn)行說(shuō)明。為了看電路圖，先應(yīng)將圖13A和13B接合好。控制和數(shù)據(jù)處理電路130包括緩沖放大器131和132。每個(gè)緩沖放大器最好為單一增益工作放大器電路，該放大器的輸入分別與來(lái)自插接件60中的旋轉(zhuǎn)編碼器93和直線編碼器94的輸出處延伸來(lái)的導(dǎo)體108及109相連。來(lái)自超聲波厚度測(cè)量元件39的一個(gè)厚度指示信號(hào)，通過(guò)導(dǎo)體133供給雙倍放大加法器134的雙倍增益輸入端，加法器134的外側(cè)輸入端與緩沖放大器132的輸出相連，加法器134的輸出被加到一個(gè)具有b、C極的三極雙投選擇開(kāi)關(guān)的C極的固定接點(diǎn)上，更具體說(shuō)，選擇開(kāi)關(guān)L135具有一組可動(dòng)接點(diǎn)136a、136b和136c，第一組固定接點(diǎn)137a、137b、137c及第二組固定接點(diǎn)138a、138b和138c。在正常工作時(shí)，可動(dòng)接點(diǎn)136a-c分別與固定接點(diǎn)137a-c相接。
可動(dòng)接頭136a-c也分別與電纜139的(見(jiàn)圖2)各個(gè)導(dǎo)體相連，電纜139從控制和數(shù)據(jù)處理電路130延伸至控制箱30的示波器31上。更具體說(shuō)，可動(dòng)接點(diǎn)136a連到示波器31的回掃熄滅電路，可動(dòng)接點(diǎn)136b和136c分別與示波器31的水平和垂直輸入相連。固定接點(diǎn)137a與包括兩個(gè)運(yùn)算放大器的閉鎖電路150的輸出相連，150的兩個(gè)輸入與緩沖放大器131的輸出相連，也連到固定接點(diǎn)137b上。
于是可見(jiàn)，在選擇開(kāi)關(guān)135處于如圖13a和13b的正常位置時(shí)，來(lái)自于旋轉(zhuǎn)編碼器93的相當(dāng)于傳感器45的水平位置的信號(hào)經(jīng)緩沖放大器131和開(kāi)關(guān)135的“b”極送到示波器的水平輸入。閉鎖電路150根據(jù)由旋轉(zhuǎn)編碼器產(chǎn)生的鋸齒波電壓的角位置信號(hào)工作，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)閉鎖脈沖。該脈沖經(jīng)開(kāi)關(guān)135“a”極加到示波器31，以消除示波器顯示的回掃線。來(lái)自直線編碼器94的表示傳感器45的軸向或垂直位置信號(hào)，首先在加法器中與來(lái)自超聲波厚度測(cè)量元件39的厚度信號(hào)的兩倍相加，后經(jīng)開(kāi)關(guān)135的“C”極加到示波器的垂直輸入上。
為了以后使用，位置和厚度信號(hào)還同時(shí)被儲(chǔ)存在磁帶錄音器158中。這樣，緩沖放大器131和132的輸出及導(dǎo)體133上的厚度信號(hào)分別加到工作放大器電路140、141、142的輸入上，140、141、142的輸出端子143、144、145經(jīng)電纜157(圖2)分別與磁帶錄音機(jī)158的輸入相連。
本發(fā)明的一個(gè)重要方面是示波器31上顯示的是來(lái)自存儲(chǔ)在磁帶錄音器158上的信號(hào)，而不是直接來(lái)自從插接件60和超聲波厚度測(cè)量元件39接收來(lái)的信號(hào)。這樣，切換選擇開(kāi)關(guān)135的可動(dòng)接點(diǎn)136a-C就分別地與固定接點(diǎn)138a-C相接觸。接點(diǎn)138C與工作放大器加法器149的輸出相連，149的輸入分別與工作放大器電路147和148的輸出相連，后者的輸入端是雙倍放大的輸入端。接點(diǎn)138b連到工作放大器電路146的輸出端;接點(diǎn)138連到閉鎖電路151的輸出端;151的輸入與工作放大器電路146的輸出相連;工作放大器電路146、147、148經(jīng)導(dǎo)體161、162、163分別地連到磁帶錄音器158的輸出上，導(dǎo)體161、162、163分別傳送角度和徑向位置信號(hào)以及厚度信號(hào)。導(dǎo)體161、162、163成了在磁帶錄音器158和控制及數(shù)據(jù)處理電路130(見(jiàn)圖2)之間延伸的電纜160的一部分。傳送到示波器31的水平和垂直信號(hào)也可由導(dǎo)體164和164a傳送至一臺(tái)X-Y繪器159上(見(jiàn)圖2)。
控制和數(shù)據(jù)處理電路130還包括一個(gè)馬達(dá)控制電路152，電路152上的輸出端子153通過(guò)電纜107將電源加到插接件60中的驅(qū)動(dòng)裝置80的齒輪馬達(dá)81上。馬達(dá)控制電路152包括雙極、雙投開(kāi)關(guān)35，此開(kāi)關(guān)裝在控制箱30(見(jiàn)圖3)的前板上。開(kāi)關(guān)35偏向正常關(guān)斷(OFF)位置并可分別上下移動(dòng)到前行(FWD)及反向(REV)位置，用以控制齒輪馬達(dá)81的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和操作探頭組件40插入或退出。
控制電路140還通過(guò)單極、單投開(kāi)關(guān)36和37分別向電磁閥127和128的輸出端供電，經(jīng)電纜129分別地控制電磁閥127和128及液體偶合裝置110的泵電動(dòng)機(jī)116a。安培計(jì)32、33和34分別與輸出端子153、127和128串聯(lián)，用以指示齒輪馬達(dá)81、電磁閥122和泵馬達(dá)116a上的電流。同樣，在每個(gè)激勵(lì)電路中連接發(fā)光二極管155，當(dāng)這些電路通電時(shí)有一個(gè)直觀指示。B+和B-通過(guò)電源線路158為控制和處理電路130的工作放大器供電，158通過(guò)一個(gè)“開(kāi)-關(guān)”電源開(kāi)關(guān)38與117伏交流線路相連，在電源的兩輸出端子上跨接一個(gè)發(fā)光二極管155以提供接通電源的指示。最好電源156對(duì)馬達(dá)控制電路152的輸入端也提供24伏直流電源。
現(xiàn)在再看圖15，參照它對(duì)檢查系統(tǒng)20的工作進(jìn)行說(shuō)明。圖15是一幅經(jīng)檢查系統(tǒng)20對(duì)一根管子26傷區(qū)作探傷后在示波器31上描繪的管子蝕損曲線圖。插接件60及有關(guān)的探頭裝置20由一個(gè)工作人員通過(guò)人孔23帶進(jìn)蒸汽發(fā)生器的一次小室21里，檢查系統(tǒng)的剩余部分放在蒸汽發(fā)生器一次小室21的外邊，例如在一輛相應(yīng)的監(jiān)測(cè)拖車中，與插接件60通過(guò)圖20所示的電纜線相連。
按常規(guī)，管壁上可能的蝕損區(qū)已用其它探傷技術(shù)定好位置。對(duì)于已給定的管道26，要選擇好足夠長(zhǎng)度的可撓驅(qū)動(dòng)軸55，以使能達(dá)到管壁預(yù)定的傷區(qū)位置鄰近的探傷區(qū)。當(dāng)適當(dāng)長(zhǎng)度的撓性驅(qū)動(dòng)軸已與軸85連接好，且在可撓驅(qū)動(dòng)軸的未端已裝上探頭裝置40時(shí)，將探頭裝置40插入所選的管子26中，并用人將它向管子26中推進(jìn)，直到全部長(zhǎng)度進(jìn)入管子26，然后，人為地將插接件向上抬，進(jìn)入選擇的管子26，插到軸85的上端部位置，插接件60定位以使凸輪定位膨脹套管74的上端分別地被納入鄰近的管子26，如圖4所示。直至定位凸臺(tái)76靠壓在管板25的底表面上，插接件外殼62上的觸發(fā)開(kāi)關(guān)98a即動(dòng)作，按上面所知的方法，將壓縮空氣供至凸輪閘閥氣缸71的下端，滑閥72伸長(zhǎng)使回轉(zhuǎn)爪75張開(kāi)，插接件60在管板25處固定緊。
由此可見(jiàn)，當(dāng)探頭組件40插進(jìn)管子26時(shí)，定心環(huán)48有彈性地可動(dòng)地與管子26的內(nèi)表面接觸，以保持傳感器45在管子26的中心，同時(shí)，密封90與管子周圍的內(nèi)表面也有彈性可滑動(dòng)地接合，從而，提供了一種可滑動(dòng)的液體緊密封。當(dāng)探頭組件40插進(jìn)管子26時(shí)，傳感器45定位，以使其通過(guò)窗口46發(fā)射超聲波和接收基本上平行于發(fā)射軸的反射波，該發(fā)射軸大體上沿管子26的徑向排列。當(dāng)插件安裝就位時(shí)，工作人員撤離蒸汽發(fā)生器21，且剩下的探傷操作是由控制箱30遙控進(jìn)行。
遙控工作人員首先投入控制箱30上的開(kāi)關(guān)38，使控制和數(shù)據(jù)處理電路130通電，然后，將開(kāi)關(guān)36和37接通，給管子26供耦合液。一般，耦合液用潤(rùn)滑劑或不帶潤(rùn)滑劑的水，因?yàn)槌暡ū仨氂袀鬟f媒介，而用水作媒介比空氣更容易耦合、損失更少。閉合開(kāi)關(guān)37，電磁閥122關(guān)閉，合開(kāi)關(guān)36，泵電動(dòng)機(jī)116a帶電、泵116起動(dòng)，于是經(jīng)導(dǎo)管115、泵116、導(dǎo)管117、三通118、接頭119、導(dǎo)管120、接頭96，耦合液從存儲(chǔ)容器113打進(jìn)插接件60。然后，液體通過(guò)插件殼62中的一根導(dǎo)管輸送到圍繞軸85的套殼95，再通過(guò)軸85上的相應(yīng)開(kāi)口并由此經(jīng)軸85、可撓驅(qū)動(dòng)軸55和探頭組件40的管形元件41流動(dòng)，通過(guò)管形元件中的出口溢進(jìn)管子26中。管子26中注入足夠的液體，即從密封90至預(yù)期的傷區(qū)之上的部分完全注滿。一旦管子26注滿到足夠高的液位，可停止泵馬達(dá)，由于泵的單向特性，電磁閥也隨之關(guān)閉，從而防止耦合液逆向流回容器113中。
接著，正式進(jìn)行探傷測(cè)試。工作人員將選擇開(kāi)關(guān)35向上移至前行FWD位置，使齒輪馬達(dá)81通電。軸85漸漸上升進(jìn)入管子26中，直至軸85已完全伸長(zhǎng)，最好可撓驅(qū)動(dòng)軸55的長(zhǎng)度選擇好，以致插接件60定位如圖4的位置時(shí)，可撓驅(qū)動(dòng)軸55在管子26中被充分延伸，傳感器45將固定在傷區(qū)的上端，正好在可能的管子傷區(qū)28的位置的上部。
如果想得到一個(gè)直接檢測(cè)實(shí)時(shí)結(jié)果，將選擇開(kāi)關(guān)135放置在圖13A和13B所示的正常位置，使位置和厚度信號(hào)直接送到示波器31上。如果需要，還可送至X-Y繪跡器159。然后，使超聲波厚度測(cè)量元件通電，用以將高電壓脈沖通過(guò)電纜105傳輸?shù)讲褰蛹?0，并從這里經(jīng)過(guò)電纜104a和54傳輸?shù)教筋^組件40中的傳感器45。這些脈沖使傳感器45發(fā)射出一預(yù)定功率和頻率、幅向指向管壁27的超聲波。
從管壁27的內(nèi)外表面反射的所有超聲波信號(hào)返回傳感器并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。該電信號(hào)沿電纜54、104和105，傳輸?shù)匠暡ê穸葴y(cè)量元件39。從管壁27的內(nèi)外表面來(lái)的兩個(gè)反射信號(hào)恰好按管壁27的厚度成正比的周期及時(shí)相分開(kāi)。該超聲波厚度測(cè)量單元39包括一個(gè)接收回路，它及時(shí)地將兩個(gè)反射信號(hào)之差轉(zhuǎn)換成表示管壁厚度的電壓值，導(dǎo)體133上的表示管壁厚度的電壓值輸?shù)?見(jiàn)圖2和13b)控制和數(shù)據(jù)處理電路130。
接著開(kāi)始探傷掃描，工作人員將選擇開(kāi)關(guān)向下?lián)艿椒聪蛭恢?，使齒輪馬達(dá)81帶電，以使軸85退到插接件60中，因?yàn)檩S85在撤回時(shí)正在螺旋形地轉(zhuǎn)動(dòng)，因此從傳感器發(fā)射的超聲波描繪一張沿管壁27向下的螺旋線軌跡。最好在探傷工作開(kāi)始前，對(duì)檢查系統(tǒng)20作完校正，使旋轉(zhuǎn)編碼器93和直線編碼器94處于相對(duì)于圖15中曲線的左上角位置，此位置代表角和軸位移為零。關(guān)于以下內(nèi)容將在圖15上注示出，水平軸代表角和園周位移，而垂直軸代表軸和垂直位移加管壁厚度。圖的上部對(duì)應(yīng)管子26的頂部，圖的下部對(duì)應(yīng)管子的底部。
來(lái)自旋轉(zhuǎn)和直線編碼器93和94的軸向和角位置信號(hào)經(jīng)電纜107送至控制和數(shù)據(jù)處理電路130?？繉?dǎo)體將角位置信號(hào)加到緩沖放大器131輸入端，131的輸出加到工作放大器140的輸入端，也經(jīng)開(kāi)關(guān)135的“b”極加到示波器31的水平輸入端。緩沖放大器131的輸出還加到閉鎖電路150的兩個(gè)工作放大器上，工作放大器產(chǎn)生一個(gè)閉鎖信號(hào)，通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)135的“a”極加到示波器31的閉鎖輸入端，每當(dāng)傳感器45轉(zhuǎn)完360°時(shí)，該閉鎖電路130即產(chǎn)生一個(gè)閉鎖脈沖，以對(duì)示波器31提供對(duì)回掃的閉鎖?？繉?dǎo)體109將軸向位置信號(hào)加到工作放大器132的輸入端，放大器132的輸出傳送到加法器134的輸入，加法器的另一個(gè)輸入具有2倍增益，是來(lái)自加在導(dǎo)體133上，從厚度測(cè)量元件39來(lái)的厚度信號(hào)，加法器134的輸出代表著軸位置信號(hào)和兩倍的厚度信號(hào)，經(jīng)選擇開(kāi)關(guān)135的“C”極加到示波器31的垂直輸入上。
參看圖15，示波器屏幕上的軌跡表示管壁27正常未減薄的厚度在屏幕的上部從左向右移動(dòng)，只要厚度保持不變，軌跡將是一系列直線。每條直線說(shuō)明傳感器45轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)360°，而直線之間間隔代表傳感器45在變轉(zhuǎn)時(shí)的軸向移動(dòng)量。而示波器已示出的軌跡線166基本上呈水平線，這可作以下的簡(jiǎn)單說(shuō)明實(shí)際上，這些軌跡線從左到右向下略有傾斜，以至每條軌跡的左手端與在先的右手端的軌跡電平相同。示波器31是一種存儲(chǔ)式示波器，所以軌跡可在屏幕上保持住，以允許較長(zhǎng)時(shí)間觀看其整個(gè)曲線165。
當(dāng)超聲波束遇到管壁27厚度變薄的區(qū)域，示波器軌跡會(huì)出現(xiàn)167所表示的向下傾斜情況，該傾斜的垂直程度正比干管壁減薄的量值，即蝕損28的深度，傾斜的水平范圍正比于蝕損的園周范圍。于是，當(dāng)傳感器45在整個(gè)傷區(qū)移動(dòng)完畢時(shí)，示波器屏幕上即得到一幅描繪傷區(qū)28的圖168。參看圖15的實(shí)例，繪出的傷區(qū)是深度從頂?shù)降字饾u增加，上部傷區(qū)蝕深為D1，而下部蝕深為D2，傷區(qū)最大的園周寬度為H，其垂直或軸向范圍為V。傷區(qū)蝕深是被放大了的，因?yàn)?，在加法?34的輸入端已將厚度幅值放大了一倍，以便更容易觀察其管壁的蝕損情況。
也可以將示波器的視圖換成數(shù)據(jù)表示，其數(shù)據(jù)也可以記錄在磁帶錄音器158上，作為以后觀察和進(jìn)一步處理用。在此，需要指出，為了適合于磁帶錄音器158的輸入量程，一般為±8伏，各緩沖放大器的輸出和導(dǎo)體133上的厚度電壓還分別地加到工作放大器140、141和142，以放大和修正角的和軸向的位置電壓值及厚度電壓值。然后，工作放大器電路140、141和142的輸出經(jīng)電纜157加到磁帶錄音器的輸入端。
當(dāng)要顯示示波器31上儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)時(shí)，將選擇開(kāi)關(guān)135向下移到它的磁帶位置，在那位置上，可動(dòng)接點(diǎn)136a-C分別地與固定接點(diǎn)138a-C相接觸，錄音機(jī)158經(jīng)過(guò)電纜160(包括導(dǎo)體161、162、和163)、傳送分別載有角度和軸向的位置信號(hào)及厚度信號(hào)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。運(yùn)轉(zhuǎn)播放出所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)。這些信號(hào)分別加到工作放大器電路146、147和148的輸入，該電路146、147、148之設(shè)計(jì)系用以保證使儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)電壓值與原始數(shù)據(jù)相同。放大器電路146的輸出經(jīng)選擇開(kāi)關(guān)135的“b”極加到示波器31的水平輸入端，還加到閉鎖電路151的每個(gè)放大器上，以上面所介紹的關(guān)于閉鎖電路150的同樣方式，該閉鎖電路150的放大器產(chǎn)生回掃閉鎖脈沖，經(jīng)開(kāi)關(guān)135的“a”極加到示波器的閉鎖輸入端。放大器電路147的輸出加到加法器149的一個(gè)輸入端，加法器149的另一個(gè)輸入端接受放大器電路148的輸出。加法器149與加法器134具有相同的功能，它的輸出經(jīng)開(kāi)關(guān)135的“C”極加到示波器的垂直輸入端。
探傷完畢時(shí)，將開(kāi)關(guān)35移回OFF位置，使齒輪馬達(dá)斷電，此時(shí)軸85應(yīng)在完全退出的位置。如果按反順序進(jìn)行探傷，即軸85向上螺旋式前進(jìn)。插接件60停止運(yùn)行前，軸85并不會(huì)退出。然后，動(dòng)作開(kāi)關(guān)37，切斷電磁閥122電源，使耦合液依靠重力，從管子26經(jīng)探頭組件40中的出口43、管形元件41、可撓驅(qū)動(dòng)軸55、驅(qū)動(dòng)軸85、支架95、導(dǎo)管120、閥門122和導(dǎo)管123排回到容器113中。當(dāng)耦合液從管子26和插接件60排出時(shí)，打開(kāi)開(kāi)關(guān)38，以切斷控制和數(shù)據(jù)處理電路130電源。
工作人員然后重新進(jìn)入一次小室24，投入插接件殼62上的搬扭開(kāi)關(guān)98a，使凸輪滑閥72撤回，然后，從管板25和管子26拆去插接件60和連帶的探頭組件40。通過(guò)加上或拆去一些節(jié)段調(diào)節(jié)可撓驅(qū)動(dòng)軸55的長(zhǎng)度，使它適合于正在被探傷的管子26的另一個(gè)傷區(qū)或其它的一些管子26。再重復(fù)以上過(guò)程，將插接件60裝在下一個(gè)要探傷的位置處。
示波器31上所顯示的曲線，如圖15所示，構(gòu)成一幅準(zhǔn)三維的管子蝕損圖，此模擬顯示為數(shù)據(jù)翻譯提供了一種便利的形式，但如果需要，可以用一個(gè)計(jì)算機(jī)終端175(圖2)(或?qū)崟r(shí)或延時(shí)線后)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)分析，為了產(chǎn)生一幅真實(shí)的三維輪廓線圖，該圖本身主要是對(duì)管子26上損傷的材料體積進(jìn)行計(jì)測(cè)。為了對(duì)從磁帶錄音機(jī)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，用一個(gè)計(jì)算機(jī)程序做那樣的進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理，它將已數(shù)據(jù)化了并存儲(chǔ)在某存儲(chǔ)器中的記錄下來(lái)的數(shù)據(jù)，用某種語(yǔ)言名字表達(dá)出來(lái)，使這種數(shù)據(jù)能識(shí)別出諸如行列、體積、蒸汽發(fā)生器號(hào)碼等等。
已發(fā)現(xiàn)的探傷系統(tǒng)20能對(duì)0.043英寸薄的管壁的管子分辨出相當(dāng)于0.0005英寸深的管壁蝕減量，這說(shuō)明本發(fā)明對(duì)先前的系統(tǒng)不能可靠地檢測(cè)管壁不均勻度少于管壁厚度的10%這一點(diǎn)有了相當(dāng)大的改進(jìn)。
從前面所述可知，這里提供了一種改進(jìn)的探傷系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用超聲波技術(shù)，其特點(diǎn)是靈敏度高、精度高，并能給出管子變薄范圍及處理數(shù)據(jù)的精確圖示以對(duì)材料蝕損的體積量進(jìn)行測(cè)量。
申請(qǐng)?zhí)?5105453文件名稱 頁(yè) 行 補(bǔ)正前 補(bǔ)正后說(shuō)明書(shū) 1 6 ……正方間隔…… ……方形間隔……2 22 ……幅射軸移動(dòng)…… ……幅射軸線移動(dòng)……3 20 圖5…… 圖15……3 24 ……如圖所示…… ……如圖1所示……3 24 ……發(fā)生器， ……發(fā)生器21，6 20 ……方式移動(dòng)…… ……方式配合……7 16 ……內(nèi)徑大得多…… ……內(nèi)徑稍大……8 16 ……滑閥，…… ……滑閥72，……8 16 ……當(dāng)別的導(dǎo)管97供 ……當(dāng)向?qū)Ч?7之一給…… 供給……9 9 ……122的出口， ……122的入口，9 14 ……導(dǎo)體128…… ……導(dǎo)體127……導(dǎo)體127…… 導(dǎo)體128……9 19 ……122即保擠…… ……122保持……11 5 ……的可動(dòng)接點(diǎn)…… ……其可動(dòng)接點(diǎn)……11 11 ……148經(jīng)導(dǎo)體…… ……148的輸入端經(jīng)導(dǎo)體……11 16 ……繪器…… ……繪跡器……11 25 ……電磁閥 (刪去)11 26 ……電磁閥127 ……電磁閥12212 1 和128…… (刪去)12 11 ……26傷區(qū)…… ……26探傷區(qū)……12 12 ……裝置20由…… ……裝置40由……12 13 ……小室21里…… ……小室24里……
權(quán)利要求
1.一個(gè)測(cè)量核動(dòng)力蒸汽發(fā)生器中熱交換管的管壁蝕減范圍的測(cè)量系統(tǒng)包括帶有傳感裝置和控制裝置的超聲波裝置；所述的傳感裝置響應(yīng)該控制裝置的操作而發(fā)射超聲波和接收基本平行于發(fā)射軸的反射波，其特征為上述傳感裝置受驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)而在一根管子內(nèi)沿著所選擇的探傷區(qū)運(yùn)動(dòng)，且?guī)еc管子成徑向排列的發(fā)射軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，以便使該發(fā)射軸沿著管壁描繪出螺旋形線跡；所述的控制裝置響應(yīng)來(lái)自管壁的內(nèi)和外表面反射的超聲波而產(chǎn)生一指示管壁厚度的厚度信號(hào)；產(chǎn)生位置信號(hào)的裝置，用于分別指示出上述傳感裝置在管內(nèi)的軸向和角度位置；以及數(shù)據(jù)處理裝置，用于響應(yīng)上述厚度和位置信號(hào)而產(chǎn)生沿著所選擇的探傷區(qū)包括其整個(gè)周圈上的管壁厚度的線跡，由此而繪出一張?jiān)撎絺麉^(qū)內(nèi)管壁厚度圖。
2.按照權(quán)利要求
1的系統(tǒng)，其特征為，所述的數(shù)據(jù)處理裝置包括有加法裝置，用于把厚度信號(hào)加到軸向位置信號(hào)上。
3.按照權(quán)利要求
2的系統(tǒng)，其中所述的數(shù)據(jù)處理裝置包括為了把該厚度信號(hào)的幅值在加到該軸向位置信號(hào)之前放大一倍的裝置。
4.按照權(quán)利要求
2的系統(tǒng)，還包括有顯示裝置，被連接來(lái)用作接受上述的角位置信號(hào)和上述加法裝置的輸出而顯示出管壁厚度圖形的。
5.按照權(quán)利要求
2的系統(tǒng)，還包括有存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)上述的厚度和位置信號(hào)。
6.按照權(quán)利要求
5的系統(tǒng)，其中所述的數(shù)據(jù)處理裝置包括為了將存儲(chǔ)的厚度信號(hào)加到存儲(chǔ)的軸向位置信號(hào)上的第二加法裝置;為了傳送該存儲(chǔ)的角位置信號(hào)和第二加法裝置的輸出到顯示裝置上的裝置。
7.按照權(quán)利要求
1的系統(tǒng)，還包括有計(jì)算機(jī)裝置，它籍存儲(chǔ)程序的操作對(duì)所述的位置和厚度信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算而產(chǎn)生一個(gè)三維的輪廓圖，指示出管壁蝕損的面積和算出由此而損耗的材料容積。
8.按照權(quán)利要求
2的系統(tǒng)，其特征為，有一個(gè)存儲(chǔ)著耦合液的容器，通過(guò)它超聲波能以較低的衰耗而傳播;為將一定量的耦合液從上述容器中送到管子中的裝置，用以將探傷區(qū)的管段和傳感裝置的四周充滿該液體，以便容易地在傳感裝置和管壁間傳輸超聲波;用以產(chǎn)生分別指示傳感裝置在管內(nèi)的軸向和角度位置的信號(hào)裝置。
9.按照權(quán)利要求
8的系統(tǒng)，其特征為，所述的耦合液包括水。
10.按照權(quán)利要求
8的系統(tǒng)，其特征為，所述的為傳輸用的裝置包括有，一個(gè)驅(qū)動(dòng)液體的泵，以便把耦合液從容器中驅(qū)動(dòng)到管內(nèi);一個(gè)控制耦合液從管內(nèi)流到容器中的閘閥。
11.按照權(quán)利要求
10的系統(tǒng)，進(jìn)一步的特征為，設(shè)有控制該泵和閘閥的裝置，該泵和閘閥是并聯(lián)地接在該容器和管子之間，當(dāng)泵運(yùn)行時(shí)間閥關(guān)閉，而閘閥被打開(kāi)時(shí)泵停止驅(qū)動(dòng)。
12.按照權(quán)利要求
11的系統(tǒng)，其特征為，所述的管形元件的外直徑基本上小于相關(guān)連的蒸汽發(fā)生器管子的內(nèi)直徑;該探頭裝置包括有載在管形元件上的定心裝置，以便準(zhǔn)確地將該管形元件定位在蒸汽發(fā)生器管內(nèi)并與管子同軸。
13.按照權(quán)利要求
12的系統(tǒng)，其特征在于，上述的定心裝置包括許多有彈性的環(huán)形定心元件，它們被裝在所述的管形元件上并在縱向相互分隔，并被加工成能與蒸汽發(fā)生器管壁滑動(dòng)配合而將管形元件定位在蒸汽發(fā)生器管內(nèi)的中心位置。
14.按照權(quán)利要求
13的系統(tǒng)，其特征為，所述的每一個(gè)定心元件具有許多幅向向外伸開(kāi)的彈性爪，排列成與相關(guān)的蒸汽發(fā)生器管子的內(nèi)表面作滑動(dòng)配合。
15.按照權(quán)利要求
14的系統(tǒng)，還包括布置在上述的驅(qū)動(dòng)軸和管形元件內(nèi)的電氣連接器，用于連接傳感裝置與控制裝置。
專利摘要
一個(gè)測(cè)量核動(dòng)力蒸汽發(fā)生器中熱交換管的探傷區(qū)內(nèi)管壁蝕減范圍的測(cè)量系統(tǒng)，利用一個(gè)超聲波裝置在受蝕的管內(nèi)作螺旋形移動(dòng)，該管內(nèi)充以一種液體(如水)以使超聲波的衰耗最小。設(shè)有控制裝置與超聲波裝置相配合而制出反應(yīng)探傷區(qū)內(nèi)管壁厚度的圖象。
文檔編號(hào)G01N29/04GK85105453SQ85105453
公開(kāi)日1987年1月21日 申請(qǐng)日期1985年7月17日
發(fā)明者伯納德·阿洛伊修斯·布里爾, 沃倫·羅伯特·瓊克, 約翰·肯尼思·懷特, 伊費(fèi)蒂克哈·阿米德·拉納, 布魯斯·瓦尼·彼維拉克, 弗蘭克·威廉·科普·伊爾, 布魯斯·約塞弗·塔思薩克 申請(qǐng)人:西屋電氣公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan