一種用于夾克管缺陷檢測的多電極直接成像探頭的制作方法

本發明屬于無損檢測領域，具體地，涉及一種用于夾克管缺陷檢測的多電極直接成像探頭，用于夾克管中聚乙烯外保護層中缺陷、聚氨酯泡沫層中缺陷和鋼管外表面缺陷的檢測。

背景技術：

夾克管又稱“聚氨酯保溫”，是由高密度聚乙烯外保護層、聚氨酯硬質泡沫層和鋼管組成，由于夾克管具有良好的機械性能和絕熱性能，被廣泛用于液體、氣體的輸送管網，石油、化工、集中供熱熱網、中央空調通風管道和市政工程等。

鑒于夾克管應用的廣泛性和無損檢測技術的快速發展，越來越重視對夾克管中缺陷進行分層檢測，但是已有的無損檢測方法不能滿足這類檢測需求。現有的無損檢測方法中，漏磁檢測因具有較強的穿透能力而能同時檢測內、外缺陷，但只能應用于鐵磁材料；磁擾動法也只能用于鐵磁材料；渦流檢測、交流電磁場法交流電勢降發等技術由于夾克管絕緣層厚度的影響導致提離距離增大，從而使得檢測精度降低；直流電勢降法需要直接接觸導電材料表面，自動化檢測時可行性降低且對表面有絕緣附著物的被測對象失效；超聲檢測方法存在阻抗失配問題，經常需要耦合劑，并且在檢測絕緣材料時效果較差；射線檢測技術因其放射性由于環保及職業衛生等因素原則上盡可能減少使用。

技術實現要素：

為克服現有無損檢測方法存在的局限性，增強無損檢測的社會服務功能，本發明提供一種用于夾克管缺陷的多電極直接成像探頭，用于夾克管中聚乙烯外保護層中缺陷、聚氨酯泡沫層中缺陷和鋼管外表面缺陷的檢測。

為實現上述目的，本發明采用下述方案：

一種用于夾克管缺陷檢測的多電極直接成像探頭，包括：圓形導軌、活動腳輪機構、固定腳輪機構、電極板壓緊機構和成像電極板；活動腳輪機構與固定腳輪機構相連，固定腳輪機構與電極板壓緊機構相連，成像電極板固定在電極板壓緊機構上；成像電極板是柔性的，包括：絕緣層I、屏蔽層、絕緣層II、檢測層和絕緣層III，檢測層包括激勵電極、檢測電極I、檢測電極II、檢測電極III和屏蔽電極，激勵電極、檢測電極I、檢測電極II和檢測電極III位于屏蔽電極的內側，激勵電極、檢測電極I、檢測電極II和檢測電極III的形狀為矩形。

優選地，圓形導軌包括：半圓形導軌I和半圓形導軌II。

優選地，活動腳輪機構包括：主梁、懸臂I、懸臂II、活動腳輪I、活動腳輪II、活動腳輪III和活動腳輪IV；活動腳輪II和活動腳輪III被焊接在主梁上，焊有活動腳輪I的懸臂I與主梁通過鉸鏈連接，并位于主梁的左側，焊有活動腳輪IV的懸臂II與主梁也通過鉸鏈連接，并位于主梁的右側。

優選地，固定腳輪機構包括：箱體、固定腳輪I、固定腳輪II和固定腳輪III；固定腳輪II焊接在箱體內部上側，固定腳輪I和固定腳輪III焊接在箱體內部下側。

優選地，電極板壓緊機構包括：缸體I、缸體II、缸體III、彈簧I、彈簧II、彈簧III、推桿I、推桿II、推桿III、支撐板和連接桿；彈簧I位于缸體I的內側，推桿I與支撐板相連接，裝有彈簧II和推桿II的缸體II與支撐板相連，位于支撐板的左側，裝有彈簧III和推桿III的缸體III與支撐板相連，位于支撐板的右側，連接桿位于支撐板的中間，推桿II、連接桿和推桿III與成像電路板相連。

相對于現有技術，本發明具有如下優勢：探頭可對夾克管進行軸向和周向掃描，全覆蓋，無死角；實施成本低；探頭對夾克管掃描一次，就能分別對聚乙烯外保護層中缺陷、聚氨酯泡沫層中缺陷和鋼管外表面缺陷進行成像檢測，檢測范圍廣，效率高；檢測結果以圖形形式直接呈現；采用低壓中低頻交流電壓作為激勵，適用于自動化檢測，裝置整體結構簡單，操作方便；探頭中的成像電極板可對不同管徑的夾克管進行檢測，通用性好。

附圖說明

圖1為一種用于夾克缺陷檢測的多電極直接成像探頭的主視結構示意圖；

圖2為一種用于夾克管缺陷檢測的多電極直接成像探頭的左視結構示意圖；

圖3為一種用于夾克管缺陷檢測的多電極直接成像探頭中圓形導軌的結構示意圖；

圖4為一種用于夾克管缺陷檢測的多電極直接成像探頭中活動腳輪機構的結構示意圖；

圖5為一種用于夾克管缺陷檢測的多電極直接成像探頭中固定腳輪機構的結構示意圖；

圖6為一種用于夾克管缺陷檢測的多電極直接成像探頭中電極板壓緊機構和成像電路板的結構示意圖；

圖7a為一種用于夾克管缺陷檢測的多電極直接成像探頭中成像電路板的結構示意圖；

圖7b為成像電極板中檢測層的示意圖；

附圖序號說明：1、圓形導軌 2、活動腳輪機構 3、固定腳輪機構 4、電極板壓緊機構 5、聚乙烯外保護層 6、聚氨酯泡沫層 7、鋼管 8、半圓形導軌I 9、半圓形導軌II 10、活動腳輪I 11、懸臂I 12、活動腳輪II 13、主梁 14、活動腳輪III 15、懸臂II 16、活動腳輪IV 17、固定腳輪I 18、箱體 19、固定腳輪II 20、固定腳輪III 21、推桿II 22、缸體II 23、彈簧II 24、支撐板 25、推桿I 26、缸體I 27、彈簧I 28、連接桿 29、彈簧III 30、缸體III 31、推桿III 32、成像電路板 33、絕緣層III 34、絕緣層II 35、絕緣層I 36、屏蔽層37、檢測層 38、激勵電極 39、檢測電極I 40、檢測電極II 41、檢測電極III

具體實施方式

如圖1、圖2、圖7a、圖7b所示所示，一種用于夾克管缺陷檢測的多電極直接成像探頭，包括：圓形導軌(1)、活動腳輪機構(2)、固定腳輪機構(3)、電極板壓緊機構(4)和成像電路板(32)；活動腳輪機構(2)與固定腳輪機構(3)相連，固定腳輪機構(3)和電極板壓緊機構(4)相連，成像電極板(32)固定在電極板壓緊機構(4)上，組成的整體由固定腳輪機構(3)帶動在圓形導軌(1)上運動；成像電極板(32)是柔性的，包括絕緣層I(35)、屏蔽層(36)、絕緣層II(34)、檢測層(37)和絕緣層III(33)；檢測層(37)包括激勵電極(38)、檢測電極I(39)、檢測電極II(40)、檢測電極III(41)和屏蔽電極(37)，激勵電極(38)、檢測電極I(39)、檢測電極II(40)和檢測電極III(41)位于屏蔽電極(37)的內側，激勵電極(38)和檢測電極I(39)組成I號電極對，對聚乙烯外保護層(5)中的缺陷進行成像檢測，激勵電極(38)和檢測電極II(40)組成II號電極對，對聚乙烯外保護層(5)和聚氨酯泡沫層(6)中的缺陷進行成像檢測，激勵電極(38)和檢測電極III(41)組成III號電極對，對聚乙烯外保護層(5)、聚氨酯泡沫層(6)和鋼管(7)表面的缺陷進行成像檢測，激勵電極(38)、檢測電極I(39)、檢測電極II(40)和檢測電極III(41)的形狀為矩形。

如圖3所示，圓形導軌(1)包括，半圓形導軌I(8)和半圓形導軌II(9)；需有外部附加臺架夾持圓形導軌(1)。

如圖4所示，活動腳輪機構(2)包括，主梁(13)、懸臂I(11)、懸臂II(15)、活動腳輪I(10)、活動腳輪II(12)、活動腳輪III(14)和活動腳輪IV(16)；活動腳輪II(12)和活動腳輪III(14)被焊接在主梁(13)上，焊有活動腳輪I(10)的懸臂I(11)與主梁(13)通過鉸鏈連接，并位于主梁(13)的左側，焊有活動腳輪IV(16)的懸臂II(15)與主梁(13)也通過鉸鏈連接，并位于主梁(13)的右側。

如圖5所示，固定腳輪機構(3)包括，箱體(18)、固定腳輪I(17)、固定腳輪II(19)和固定腳輪III(20)；固定腳輪II(19)焊接在箱體(18)內部上側，固定腳輪I(17)和固定腳輪III(20)焊接在箱體(18)內部下側。

如圖6所示，電極板壓緊機構(4)包括，缸體I(26)、缸體II(22)、缸體III(30)、彈簧I(27)、彈簧II(23)、彈簧III(29)、推桿I(25)、推桿II(21)、推桿III(31)、支撐板(24)和連接桿(28)；彈簧I(27)位于缸體I(26)的內側，推動著推桿I(25)，推桿I(25)與支撐板(24)相連接，裝有彈簧II(23)和推桿II(21)的缸體II(22)與支撐板(24)相連，位于支撐板(24)的左側，裝有彈簧III(29)和推桿III(31)的缸體III(30)與支撐板(24)相連，位于支撐板(24)的右側，連接桿(28)位于支撐板(24)的中間，推桿II(21)、連接桿(28)和推桿III(31)與成像電路板(32)相連。

以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其進行限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。

可選地，如圖7b所示，激勵電極(38)、檢測電極I(39)、檢測電極II(40)和檢測電極III(41)的形狀可以為三角形、圓形、菱形、梯形、環形等形狀，其大小及其間距可以是不同的，具體的參數也可以根據具體應用設計。