專利名稱:壓力容器頂蓋驅(qū)動機構下部ω焊縫超聲波檢查方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種超聲波檢查方法，具體為一種反應堆壓力容器頂蓋驅(qū)動機構下部 Ω焊縫超聲波檢查方法。
背景技術：
反應堆壓力容器驅(qū)動機構下部Ω密封焊縫(簡稱Ω焊縫)的結本發(fā)明的目的在于針對壓力容器頂蓋驅(qū)動機構下部Ω焊縫的位置和結構的特殊性，提供一種切實可行的超聲波檢查方法及其專用設備，能夠?qū)υ摝负缚p進行全體積超聲波檢查。
和lCrl8Ni9Ti。由于此焊縫的特殊結構，外圓直徑小、壁厚很薄、形狀為圓形且焊縫中間有一驅(qū)動機構，使檢查空間位置狹小，導致常規(guī)超聲檢查不能實施，因此，目前只能對壓力容器頂蓋驅(qū)動機構下部的Ω焊縫進行表面檢查，而無法對其內(nèi)部缺陷進行檢查。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對壓力容器頂蓋驅(qū)動機構下部Ω焊縫的位置和結構的特殊性，提供一種切實可行的超聲波檢查方法及其專用設備，能夠?qū)υ摝负缚p進行全體積超聲波檢查。
本發(fā)明的技術方案如下一種壓力容器頂蓋驅(qū)動機構下部Ω焊縫超聲波檢查方法，該方法是通過超聲探頭對Ω焊縫進行掃查，使用數(shù)字化超聲儀對信號進行采集，然后通過PC機對信號進行分析，其中，對焊縫掃查時是采用4個超聲探頭布陣掃查，4個超聲探頭均以折射角為橫波35度角入射，聚焦探頭的焦點落在與聲軸線垂直的Ω焊縫軸心線上， 本方法還采用另外兩個雙晶片探頭對Ω焊縫的根部和中部進行一發(fā)一收式穿透掃查；根部掃查時，縱波折射角44. 4°垂直于焊縫掃查；中部掃查時，縱波折射角58. 2°垂直于焊縫掃查。
如上所述的壓力容器頂蓋驅(qū)動機構下部Ω焊縫超聲波檢查方法，其中，本方法還通過渦流探頭對Ω焊縫表面及近表面的缺陷進行檢查。
一種上述Ω焊縫超聲波檢查方法專用的掃查器，包括圓筒狀的掃查器外殼和設在外殼上的定位架，定位架上設有用于周向定位的氣缸，外殼內(nèi)側圓周上設有多個超聲探頭座，超聲探頭座上設有超聲探頭，在外殼外側圓周上設有多個用于軸向定位的導向座，外殼的內(nèi)側設有密封水的氣囊。
如上所述的掃查器，其中，在掃查器外殼的內(nèi)側還設有渦流探頭和攝像頭。
如上所述的掃查器，其中，外殼內(nèi)側圓周上共設有4個超聲探頭座，其中3個超聲探頭座內(nèi)還分別設有根部掃查雙晶片探頭、中部掃查雙晶片探頭和軸向45度雙晶片橫波探頭。
本發(fā)明采用4個探頭布陣掃查，檢查范圍可覆蓋焊縫及熱影響區(qū)域，4個探頭均以折射角為橫波35度角入射，水浸聚焦檢測，由于聲束有一定寬度，因而掃查區(qū)域不會出現(xiàn)盲區(qū)；運用水浸聚焦偏心探傷方法，使聚焦探頭的焦點落在軸心線上，當焦點落在軸心線上探頭的聲束傳播不會進行擴散衰減；加測兩穿透法，根部掃查和中部掃查，保證了超聲波檢驗此焊縫的準確性和可靠性。
圖1為本發(fā)明檢查系統(tǒng)的原理圖。
圖2為探頭某一入射點進行掃查的原理圖。
圖3為聚焦探頭的焦點示意圖。
圖4為四點入射形成的掃查軌跡示意圖。
圖5為單探頭入射形成的聲束掃查軌跡示意圖。
圖6為根部穿透法掃查示意圖。
圖7為中部穿透法掃查示意圖。
圖8為掃查器的結構示意圖。
圖8中，1.定位架2.超聲探頭座3.電機4.攝像頭5.渦流探頭6.掃查器外殼7.氣缸8.導向座9.氣囊
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述。
壓力容器頂蓋驅(qū)動機構下部Ω焊縫超聲波檢查方法是通過超聲探頭對Ω焊縫進行掃查，使用數(shù)字化超聲儀對信號進行采集，然后通過PC機對信號進行分析，其中，對焊縫掃查時是采用4個超聲探頭布陣掃查，四點入射形成的掃查軌跡見圖4，4個超聲探頭均以折射角為橫波35度角入射，水浸聚焦檢測，由于聲束有一定寬度，從圖中可以看出掃查區(qū)域?qū)⒉粫霈F(xiàn)盲區(qū)。
為保證超聲波在工件中傳播不會進行擴散衰減，運用水浸聚焦偏心探傷方法，聚焦探頭的焦點落在與聲軸線垂直的Ω焊縫軸心線上，見圖3。當焦點落在軸心線上探頭的聲束傳播軌跡如圖5所示，即聲束傳播不會進行擴散衰減。理論計算如下
a.確定偏心距X
設定折射角β = 35°
根據(jù)公式= ^得出θ = 15.2°
3230 1480
根據(jù)公式sin6> = I得出偏心距X = 2. 62讓
R
b.確定水層厚度H
為使橫波的三次反射處于水層地第一次和第二次反射之間可求出水層厚度應該大于6. 25mm。取水層厚度等于8mm。
c.確定焦距F
探頭的焦點應落在與聲軸線垂直的管線上。
則有公式尸二 H + y/jt1 -X2得出F = 17. 65讓
d.確定聚焦曲率半徑(有機玻璃聲透鏡)
η c
r
根據(jù)公式:F = -~7得出F = 2. 2r則r = 8讓[0036]校驗焦距F與近場區(qū)長度N的關系
F = 17. 65mm
權利要求
1.一種壓力容器頂蓋驅(qū)動機構下部Ω焊縫超聲波檢查方法，該方法是通過超聲探頭對Ω焊縫進行掃查，使用數(shù)字化超聲儀對信號進行采集，然后通過PC機對信號進行分析， 對焊縫掃查時是采用4個超聲探頭布陣掃查，4個超聲探頭均以折射角為橫波35度角入射， 聚焦探頭的焦點落在與聲軸線垂直的Ω焊縫軸心線上，其特征在于本方法還采用另外兩個雙晶片探頭對Ω焊縫的根部和中部進行一發(fā)一收式穿透掃查；根部掃查時，縱波折射角 44. 4°垂直于焊縫掃查；中部掃查時，縱波折射角58. 2°垂直于焊縫掃查。
2.如權利要求
1所述的壓力容器頂蓋驅(qū)動機構下部Ω焊縫超聲波檢查方法，其特征在于本方法還通過渦流探頭對Ω焊縫表面及近表面的缺陷進行檢查。
3.—種上述Ω焊縫超聲波檢查方法專用的掃查器，其特征在于包括圓筒狀的掃查器外殼(6)和設在外殼上的定位架(1)，定位架(1)上設有用于周向定位的氣缸(7)，外殼內(nèi)側圓周上設有多個超聲探頭座O)，超聲探頭座上設有超聲探頭，在外殼外側圓周上設有多個用于軸向定位的導向座(8)，外殼的內(nèi)側設有密封水的氣囊(9)。
4.如權利要求
3所述的掃查器，其特征在于在掃查器外殼的內(nèi)側還設有渦流探頭(5) 和攝像頭⑷。
5.如權利要求
3或4所述的掃查器，其特征在于外殼內(nèi)側圓周上共設有4個超聲探頭座O)，其中3個超聲探頭座內(nèi)還分別設有根部掃查雙晶片探頭、中部掃查雙晶片探頭和軸向45度雙晶片橫波探頭。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種超聲波檢查方法，具體為一種反應堆壓力容器頂蓋驅(qū)動機構下部Ω焊縫超聲波檢查方法。該方法是通過超聲探頭對Ω焊縫進行掃查，使用數(shù)字化超聲儀對信號進行采集，然后通過PC機對信號進行分析，其中，對焊縫掃查時是采用4個超聲探頭布陣掃查，4個超聲探頭均以折射角為橫波35度角入射，聚焦探頭的焦點落在與聲軸線垂直的Ω焊縫軸心線上。另外，本方法還采用雙晶片探頭對Ω焊縫的根部和中部進行一發(fā)一收式穿透掃查，并通過渦流探頭對Ω焊縫表面及近表面的缺陷進行檢查。本發(fā)明通過單側布陣，能夠?qū)Ψ磻褖毫θ萜黜斏w驅(qū)動機構下部的Ω焊縫進行全體積超聲波檢查。
文檔編號G21C17/003GKCN101192458SQ200610160745
公開日2011年9月21日 申請日期2006年11月30日
發(fā)明者聶勇, 蔡家藩, 魏心義 申請人:核動力運行研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (3), 非專利引用 (1),