本發(fā)明涉及一種超聲波掃查裝置，特別涉及一種核電站反應(yīng)堆壓力容器法蘭聯(lián)系帶超聲波掃查裝置。

背景技術(shù)：
核反應(yīng)堆壓力容器是核電站最為重要的部件之一，用來(lái)固定、支承和包容堆芯及所有堆內(nèi)構(gòu)件，是核電廠整個(gè)壽期內(nèi)唯一不可更換的大型部件。核反應(yīng)堆壓力容器的質(zhì)量是保證核動(dòng)力系統(tǒng)正常、安全運(yùn)行的關(guān)鍵。為確定核反應(yīng)堆壓力容器的質(zhì)量，核電廠和核動(dòng)力裝置的檢驗(yàn)規(guī)范和大綱中，對(duì)壓力容器上的各焊縫及其它部位提出了無(wú)損檢測(cè)的強(qiáng)制性要求，并指定分別在投入運(yùn)行前和運(yùn)行一定時(shí)間間隔后對(duì)壓力容器實(shí)施役前和在役檢查。役前和在役檢查的結(jié)果為分析壓力容器的狀態(tài)提供了極其重要的依據(jù)。本發(fā)明用于核電站反應(yīng)堆壓力容器的法蘭聯(lián)系帶的役前和在役的超聲檢查，從法蘭內(nèi)壁采用水浸方式實(shí)施掃查，該類(lèi)型超聲需要確保掃查時(shí)探頭的發(fā)射中心與待檢查表面的距離時(shí)刻保持一致，這樣超聲信號(hào)才能正確聚焦，并在檢查區(qū)域沿著設(shè)定的方向折射，從而發(fā)現(xiàn)是否有裂紋或異物等缺陷，確保電站運(yùn)行時(shí)的安全質(zhì)量。由于反應(yīng)堆壓力容器自身鍛造誤差和檢查機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)安裝偏差，檢查機(jī)中心軸與容器中心軸存在不重合現(xiàn)象；同時(shí)，在容器內(nèi)一回路水中，因溫度變化等原因，導(dǎo)致在法蘭內(nèi)側(cè)會(huì)集聚許多細(xì)小的氣泡，氣泡內(nèi)的空氣將會(huì)對(duì)超聲信號(hào)的折射路徑產(chǎn)生偏差，在超聲數(shù)據(jù)采集端會(huì)生成許多干擾顯示，影響信號(hào)的可讀性并增加檢測(cè)時(shí)間，對(duì)最終的分析造成困難。中心軸不重合現(xiàn)象，一般同類(lèi)別的掃查機(jī)在設(shè)備端都未采取任何措施，主要靠采集或分析端進(jìn)行數(shù)據(jù)軟件矯正，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；對(duì)于容器內(nèi)壁產(chǎn)生的氣泡，在電站的役前檢查時(shí)，可以事先采用人工驅(qū)除氣泡的方法，但當(dāng)電站實(shí)施在役檢查時(shí)，由于強(qiáng)輻射環(huán)境和水位較滿(mǎn)的影響，人員無(wú)法抵達(dá)；除此之外，該檢查區(qū)具有臺(tái)階面等復(fù)雜幾何構(gòu)造。針對(duì)以上情況，本發(fā)明具有解決豎直容器自動(dòng)對(duì)中和去除氣泡功能，截止申請(qǐng)日，領(lǐng)域內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有設(shè)備針對(duì)此情況進(jìn)行的發(fā)明設(shè)計(jì)。現(xiàn)有的掃查裝置有美國(guó)的巴威公司BW的專(zhuān)利US4169758，如圖7所示，其直探頭20C、斜探頭20B和20A安裝在探頭安裝塊204上，其只能在掃查前，在F、G、V、W的方向上對(duì)探頭安裝塊204的角度、位置進(jìn)行調(diào)整，其在掃查過(guò)程中不具備自適應(yīng)功能，因此其不具有克服此種中心偏差的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種能消除中心不重合功能，且能去除容器壁面集聚氣泡的核電站反應(yīng)堆壓力容器法蘭聯(lián)系帶超聲波掃查裝置。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種核電站反應(yīng)堆壓力容器法蘭聯(lián)系帶超聲波掃查裝置，其用于從壓力容器內(nèi)部對(duì)法蘭聯(lián)系帶進(jìn)行超聲波掃查，它包括能以自身軸線為轉(zhuǎn)軸沿周向旋轉(zhuǎn)且能沿軸線上下運(yùn)動(dòng)的本體、一端垂直連接于所述本體的側(cè)壁上且能沿垂直其轉(zhuǎn)軸方向伸縮的檢查臂、安裝在所述檢查臂的另一端上的探頭機(jī)構(gòu)，所述探頭機(jī)構(gòu)包括探頭組件、用于連接探頭組件和檢查臂的緩沖臺(tái)板，所述探頭組件包括偶數(shù)個(gè)水浸超聲探頭，所述緩沖臺(tái)板包括直線滑動(dòng)板、至少一根穿設(shè)于所述直線滑動(dòng)板內(nèi)且與其相滑動(dòng)連接的導(dǎo)向桿、固定連接在所有所述導(dǎo)向桿端部的中心支板，位于中心支板和直線滑動(dòng)板之間的任一根導(dǎo)向桿上套設(shè)有用于緩沖的壓簧，所述導(dǎo)向桿的滑動(dòng)方向與所述檢查臂的伸縮方向相平行，所述導(dǎo)向桿離所述本體較近的一端為近端，另一端為遠(yuǎn)端，所述中心支板安裝于所述導(dǎo)向桿的遠(yuǎn)端，其與所述導(dǎo)向桿相連接的端面為前端面，與前端面相對(duì)的端面為后端面，所述中心支板的后端面上垂直連接有用于確保各所述水浸超聲探頭至容器內(nèi)部的法蘭聯(lián)系帶表面距離保持恒定的萬(wàn)向滾輪組件。優(yōu)化的，所述萬(wàn)向滾輪組件包括一端與所述導(dǎo)向桿的后端面相垂直連接的滾輪支桿以及與所述滾輪支桿另一端相連接的萬(wàn)向滾輪。優(yōu)化的，所述探頭組件還包括與所述中心支板相轉(zhuǎn)動(dòng)連接且位于所述滾輪組件兩側(cè)的左擺動(dòng)支架和右擺動(dòng)支架，所述左擺動(dòng)支架和所述右擺動(dòng)支架的轉(zhuǎn)軸均與所述本體的轉(zhuǎn)軸相平行。進(jìn)一步地，所述左擺動(dòng)支架和所述右擺動(dòng)支架上分別設(shè)置有兩個(gè)水浸超聲探頭。進(jìn)一步地，所述中心支板平行于法蘭密封面的兩個(gè)端面分別為上端面和下端面，所述左擺動(dòng)支架和所述右擺動(dòng)支架上分別連接有延伸板，每塊所述延伸板上開(kāi)設(shè)有腰型孔，所述左擺動(dòng)支架上的兩塊延伸板夾設(shè)在所述中心支板的上端面和下端面上并通過(guò)穿設(shè)在腰型孔內(nèi)的轉(zhuǎn)軸與所述中心支板相轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述右擺動(dòng)支架上的兩塊延伸板夾設(shè)在所述中心支板的上端面和下端面上并通過(guò)穿設(shè)在腰型孔內(nèi)的轉(zhuǎn)軸與所述中心支板相轉(zhuǎn)動(dòng)連接。更進(jìn)一步地，所述左擺動(dòng)支架和所述右擺動(dòng)支架上分別開(kāi)設(shè)有兩個(gè)安裝孔，所述安裝孔內(nèi)安裝有可以沿孔的軸向調(diào)節(jié)位置的銅襯套，所述水浸超聲探頭安裝于所述銅襯套內(nèi)。優(yōu)化的，所述中心支板的后端面上還設(shè)置有測(cè)距探頭。優(yōu)化的，所述緩沖臺(tái)板還包括連接在所述檢查臂端部的安裝基板、連接在所述安裝基板與所述直線滑動(dòng)板之間的支架。進(jìn)一步地，它還包括用于除去法蘭聯(lián)系帶內(nèi)側(cè)壁上的氣泡的除氣泡裝置，所述的除氣泡裝置包括：具有彈性的擦拭片；能夠在除氣泡時(shí)將所述擦拭片推出、并且在檢查時(shí)能將所述擦拭片收回，從而避開(kāi)所述水浸超聲探頭的檢查范圍的伸縮支架。更進(jìn)一步地，所述伸縮支架包括下端固定在所述中心支板的上端面上的支撐板、一端與所述中心支板的后端面相鉸鏈的擦拭基座、活塞桿與所述擦拭基座相鉸鏈另一端與所述支撐板的另一端相鉸鏈的雙作用氣缸，所述擦拭基座呈L型，其橫向部與所述中心支板相鉸鏈，其豎直部與所述橫向部相垂直，所述擦拭片安裝于所述豎直部上，所述支撐板與所述雙作用氣缸的鉸鏈軸、所述雙作用氣缸與所述擦拭基座的鉸鏈軸以及所述擦拭基座與所述中心支板的鉸鏈軸相互平行且三個(gè)所述述鉸鏈軸與本體的上下運(yùn)動(dòng)方向以及檢查臂的伸縮方向相垂直。本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明探頭組件上設(shè)置萬(wàn)向滾輪組件，使探頭組件具有距離自適應(yīng)功能，確保各水浸探頭至表面距離保持恒定，能夠確保水浸探頭掃查時(shí)的嚴(yán)格距離參數(shù)，避免各種類(lèi)型的中心偏差對(duì)超聲信號(hào)的影響。附圖說(shuō)明附圖1為核電站反應(yīng)堆壓力容器法蘭聯(lián)系帶超聲掃查區(qū)域示意圖；附圖2為本發(fā)明除氣泡時(shí)工作示意圖；附圖3為探頭組件和雙作用氣缸處于收縮狀態(tài)的除氣泡裝置的立體視圖；附圖4為圖3的左視圖；附圖5為探頭組件和雙作用氣缸處于伸出狀態(tài)的除氣泡裝置的立體視圖；附圖6為圖5的左視圖；附圖7為現(xiàn)有技術(shù)中掃查裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖中：1、本體；2、檢查臂；3、探頭機(jī)構(gòu)；4、法蘭面聯(lián)系帶區(qū)域；5、法蘭密封面；6、螺紋孔；7、壓力容器法蘭；8、除氣泡裝置；81、擦拭片；82、伸縮支架；31、探頭組件；32、緩沖臺(tái)板；91（92）、掃查區(qū)域；311、水浸超聲探頭；312、左擺動(dòng)支架；313、右擺動(dòng)支架；314、測(cè)距探頭；315、延伸板；316、銅襯套；321、安裝基板；322、支架；323、直線滑動(dòng)板；324、導(dǎo)向桿；325、中心支板；326、萬(wàn)向滾輪組件；327、壓簧；821、支撐板；822、擦拭基座；823、雙作用氣缸；824、緩沖彈簧；8221、橫向部；8222、豎直部；3151、腰型孔；3261、滾輪支桿；3262、萬(wàn)向滾輪；20C、直探頭；20B（20A）、斜探頭；204、探頭安裝塊。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作以下詳細(xì)描述：如圖1所示，本核電站反應(yīng)堆壓力容器法蘭聯(lián)系帶超聲波掃查裝置用于從壓力容器內(nèi)部對(duì)法蘭聯(lián)系帶進(jìn)行超聲波掃查，掃查區(qū)域覆蓋區(qū)域91和區(qū)域92所形成的整體區(qū)域，如圖2所示，它包括大致呈柱形的本體1、一端垂直連接于本體1的側(cè)壁上的檢查臂2以及安裝在檢查臂2的另一端上的探頭機(jī)構(gòu)3、用于除去法蘭聯(lián)系帶內(nèi)側(cè)壁上的氣泡的除氣泡裝置8。本體1能以自身軸線為轉(zhuǎn)軸沿周向旋轉(zhuǎn)，還能沿軸線上下運(yùn)動(dòng)。檢查臂2能沿垂直本體1的軸向伸縮。如圖3、4所示，探頭機(jī)構(gòu)3包括探頭組件31、用于連接探頭組件31和檢查臂2的緩沖臺(tái)板32。緩沖臺(tái)板32包括連接在檢查臂2端部的安裝基板321、連接在安裝基板321上的支架322、安裝在支架322上的直線滑動(dòng)板323、至少一根穿設(shè)于直線滑動(dòng)板323內(nèi)且與其相滑動(dòng)連接的導(dǎo)向桿324、固定連接在所有導(dǎo)向桿324端部的中心支板325、用于確保探頭組件31上的水浸超聲探頭311至容器內(nèi)部的法蘭聯(lián)系帶表面距離保持恒定的萬(wàn)向滾輪組件326，在本實(shí)施例中，導(dǎo)向桿324有三根，三根導(dǎo)向桿324相平行設(shè)置且滑動(dòng)方向與檢查臂2的伸縮方向相平行，位于中間的導(dǎo)向桿324上套設(shè)有用于緩沖的壓簧327,壓簧327位于中心支板325和直線滑動(dòng)板323之間，導(dǎo)向桿324離本體1較近的一端為近端，另一端為遠(yuǎn)端，位于兩邊的導(dǎo)向桿324的近端上連接有防止導(dǎo)向桿324滑落的鎖定塊，中心支板325與三根導(dǎo)向桿324的遠(yuǎn)端相固定連接，其與導(dǎo)向桿324相連接的端面為前端面，與前端面相對(duì)的端面為后端面，萬(wàn)向滾輪組件326垂直連接在中心支板325的后端面上，萬(wàn)向滾輪組件326包括一端與導(dǎo)向桿324的后端面相垂直連接的滾輪支桿3261以及與滾輪支桿3261另一端相連接的萬(wàn)向滾輪3262。探頭組件31包括水浸超聲探頭311、左擺動(dòng)支架312、右擺動(dòng)支架313以及設(shè)置在中心支板325的后端面上測(cè)距探頭314。中心支板325平行于法蘭密封面的兩個(gè)端面分別為上端面和下端面，左擺動(dòng)支架312和右擺動(dòng)支架313上分別連接有延伸板315，每塊延伸板315上開(kāi)設(shè)有腰型孔3151，左擺動(dòng)支架312上的兩塊延伸板315夾設(shè)在中心支板325的上端面和下端面上并通過(guò)穿設(shè)在中心支板325和腰型孔3151內(nèi)的轉(zhuǎn)軸與中心支板325相轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)軸軸線與本體1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相平行，右擺動(dòng)支架313與左擺動(dòng)支架312相對(duì)稱(chēng)地連接在中心支板325上。左擺動(dòng)支架312和右擺動(dòng)支架313上分別開(kāi)設(shè)有兩個(gè)安裝孔，安裝孔的軸線與本體1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相垂直，每個(gè)安裝孔內(nèi)安裝有一個(gè)可以沿孔的軸向移動(dòng)的銅襯套316，每個(gè)銅襯套316內(nèi)安裝有一個(gè)水浸超聲探頭311。如圖3、4、5、6所示，除氣泡裝置8包括擦拭片81、用于調(diào)整擦拭片81位置和方向的伸縮支架82。擦拭片81由聚氨酯制成，其能夠承受一定的輻射量且具有一定彈性，有效地防止擦拭片接觸過(guò)緊損壞設(shè)備的情形。伸縮支架82包括支撐板821、擦拭基座822、雙作用氣缸823、緩沖彈簧824。支撐板821下端固定在中心支板325的上端面上，其上端與雙作用氣缸823相鉸鏈；所述擦拭基座呈L型，其橫向部8221的端部與中心支板325相鉸鏈，其中部與所述雙作用氣缸823的活塞桿相鉸鏈，其豎直部8222與橫向部相垂直，擦拭片81通過(guò)緩沖彈簧824與豎直部8222相連接。所述支撐板821與所述雙作用氣缸823的鉸鏈軸、所述雙作用氣缸823與所述擦拭基座822的鉸鏈軸以及所述擦拭基座822與所述中心支板325的鉸鏈軸相互平行且三個(gè)所述述鉸鏈軸與本體1的上下運(yùn)動(dòng)方向以及檢查臂2的伸縮方向相垂直。當(dāng)除氣泡時(shí)，活塞桿伸出，擦拭基座822繞其與中心支板325的鉸鏈軸轉(zhuǎn)動(dòng)，直至橫向部8221與所述中心支板325的后端面相垂直，豎直部8222與所述中心支板325的后端面相平行，且位于中心支板325與擦拭片81之間，此時(shí)擦拭片81與法蘭聯(lián)系帶內(nèi)壁的距離小于萬(wàn)向滾輪組件326與法蘭聯(lián)系帶內(nèi)壁的距離，檢查臂2將擦拭片81推出直至其緊貼法蘭聯(lián)系帶內(nèi)壁，此時(shí)本體1旋轉(zhuǎn)便能擦除氣泡，除氣泡完成后，活塞桿收回，擦拭基座822反向旋轉(zhuǎn)，直至其豎直部8222與中心支板325的后端面相垂直，此時(shí)豎直部8222和擦拭片81位于中心支板325的上端面上方從而避開(kāi)水浸超聲探頭311的檢查范圍。上述內(nèi)容對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明，下面對(duì)其工作原理進(jìn)行詳細(xì)介紹。首先對(duì)掃查裝置的運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行定義，以容器的軸線為Y方向，朝向容器內(nèi)的方向?yàn)閅方向的正向，以容器俯視方向?yàn)闇?zhǔn)，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)閄方向正向，檢查臂2的移動(dòng)方向?yàn)閆方向，檢查臂2收縮方向?yàn)閆方向的負(fù)向。根據(jù)掃查范圍要求調(diào)整好右擺動(dòng)支架313與左擺動(dòng)支架312的夾角角度，由于延伸板315上的連接孔為腰型孔，因此探頭的調(diào)節(jié)具有多自由度，結(jié)合銅襯套的調(diào)節(jié)，可以精確調(diào)節(jié)水浸距離和角度。首先除氣泡，本體1沿Y方向的正向下行至壓力容器內(nèi)，活塞桿伸出，擦拭基座822繞其與中心支板325的鉸鏈軸轉(zhuǎn)動(dòng)，直至橫向部8221與所述中心支板325的后端面相垂直，豎直部8222與所述中心支板325的后端面相平行，檢查臂2沿Z方向的正向移動(dòng)，直至擦拭片81緊貼法蘭聯(lián)系帶內(nèi)壁，隨后本體1開(kāi)始沿X方向正向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)一周以后，本體1沿Y方向的正向下行，再重復(fù)上述動(dòng)作，直至除完整個(gè)待檢查區(qū)域的氣泡，檢查臂2沿Z方向的負(fù)向收回，隨后雙作用氣缸823的活塞桿收回，使豎直部8222和擦拭片81位于中心支板325的上端面上方從而避開(kāi)水浸超聲探頭311的檢查范圍；然后進(jìn)行檢查，本體1沿Y方向的負(fù)向上行至檢查起始位置，檢查臂2沿Z方向的正向移動(dòng)，直至萬(wàn)向滾輪3262與壓力容器內(nèi)壁接觸，通過(guò)觀察壓簧327的壓縮情況，來(lái)確定探頭機(jī)構(gòu)是否與壁面已經(jīng)接觸或壓緊，隨后本體1開(kāi)始沿X方向正向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)一周以后，本體1沿Y方向的正向下行；隨后本體1開(kāi)始沿X方向負(fù)向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)一周以后，本體1沿Y方向的正向下行再重復(fù)上述動(dòng)作，直至掃描區(qū)域覆蓋完整個(gè)法蘭聯(lián)系帶區(qū)域。綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)有：1、采用彈簧支架和萬(wàn)向滾輪組件，確保各水浸探頭至表面距離保持恒定，免除中心偏差對(duì)信號(hào)造成的影響；2、除氣泡裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，驅(qū)除氣泡功能具有一定的柔性化安全距離自適應(yīng)功能，防止擦拭片接觸過(guò)緊損壞設(shè)備的情形；驅(qū)除氣泡和超聲掃查的功能可同時(shí)或獨(dú)立進(jìn)行，相互不影響；顯著排除氣泡和異物對(duì)超聲信號(hào)的影響，減小現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)校核的工作量和增加信號(hào)的準(zhǔn)確度。3、右擺動(dòng)支架與左擺動(dòng)支架均通過(guò)腰型孔與中心支板相轉(zhuǎn)動(dòng)連接，使探頭具有多自由度，可以精確調(diào)節(jié)水浸距離和角度；4、銅襯套可在安裝孔內(nèi)移動(dòng)，避免水浸超聲探頭前端處因凹坑等造成的水氣泡聚集現(xiàn)象，防止干擾；5、中心支板上安裝有測(cè)距水浸超聲探頭，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控探頭的水浸掃查距離是否一致，保證信號(hào)質(zhì)量；6、探頭機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可作為獨(dú)立模塊，直接安裝于反應(yīng)堆壓力容器檢查機(jī)的檢查臂上進(jìn)行檢查；7、本發(fā)明可以避免落物的產(chǎn)生，防止異物進(jìn)入反應(yīng)堆的情形，安全裕度提高。上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。