一種小徑管在役局部渦流掃描成像的裝置及方法
【專利說明】
所屬技術領域
[0001]本發明涉及一種無損檢測裝置及方法，特別是涉及一種小徑管在役局部渦流掃描成像的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]在工業安全檢測工作中，內徑為幾毫米的小徑金屬管的在役安全檢測檢測難度較高，尤其是，長小徑金屬管，例如核燃料用薄壁小徑管，是由多根小徑金屬管對接焊制成，長度有數米長，其對接焊縫的在役檢測工作難度非常大，目前通常采用渦流內穿過式檢測或內表面渦流旋轉檢測，其中內表面渦流旋轉檢測的檢測精度與效果較好，但現有的內表面渦流旋轉檢測裝置，在旋轉檢測過程中，很難保證旋轉渦流探頭探測面與被檢小徑金屬管內表面保持恒定間距，輕微的晃動即會導致渦流提離效應，提離效應產生的干擾信號會掩蓋真實缺陷信號，最終導致漏檢，此外目前內表面渦流旋轉檢測裝置中采用電刷信號耦合方式，而電刷有一定的使用壽命，需要經常更換維修，提高了檢測成本與維修成本。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服現有技術之不足，提供一種小徑管在役局部渦流掃描成像的裝置及方法，在現有旋轉檢測裝置的基礎上，采用氣墊環與彈簧式導線，有效解決了旋轉掃查的穩定性問題與旋轉件信號傳輸耦合問題。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種小徑管在役局部渦流掃描成像的裝置，包括旋轉頭、渦流檢測探頭、空心探桿、旋轉電機、旋轉軸桿，把手，探頭線纜、彈簧式導線、渦流檢測儀、氣墊環、氣管、氣栗，其特征在于:所述旋轉頭為大頭螺栓形狀，旋轉頭分為大頭和螺栓桿兩個部分；旋轉頭的螺栓桿部分的外徑等于空心探桿的內徑，旋轉頭的螺栓桿部分內置于空心探桿前端內，旋轉頭的螺栓桿部分的周向外表面有外螺紋，空心探桿前端內表面有內螺紋，螺紋的軸向長度等于被檢小徑管內表面檢測部位的長度，旋轉頭的螺栓桿部分在空心探桿前端內螺旋前進及后退，通過螺紋限定旋轉頭的前進或后退的距離和步進；旋轉頭的大頭部分的外徑大于空心探桿的內徑、小于被檢小徑管的內徑，旋轉頭的大頭部分在空心探桿前端外；
所述渦流檢測探頭固定在旋轉頭的大頭部分的周向表面上；所述空心探桿外表面有軸向刻度；
所述旋轉軸桿置于空心探桿內，旋轉軸桿前端固定連接在旋轉頭的螺栓桿部分后端面中心處，旋轉軸桿的后端固定在旋轉電機的旋轉軸線中，旋轉電機控制旋轉軸桿進行旋轉；
旋轉頭和旋轉軸桿的軸線內嵌入探頭線纜，探頭線纜的前端與渦流檢測探頭電連接，探頭線纜的末端與彈簧式導線的電連接；彈簧式導線與渦流檢測儀電連接；
所述把手為大頭栓形狀，把手分為栓桿和大頭兩個部分，把手的栓桿的外徑等于空心探桿的內徑，把手的栓桿部分置于空心探桿后端內，把手的大頭的外徑大于空心探桿的內徑；
旋轉電機、彈簧式導線內嵌固定在把手內部的軸線處；
所述氣墊環外表面為周向防滑材料，氣墊環固定在空心探桿前端周面，氣墊環在沒有充氣時的外徑小于被檢小徑管的內徑，氣墊環在充氣膨脹后的外徑大于被檢小徑管的內徑；
所述氣管的前端與氣墊環連接，氣管的末端連接氣栗，氣管軸向固定在空心探桿的管壁上；
所述空心探桿和旋轉軸桿為硬桿或彈性桿；空心探桿和旋轉軸桿為硬桿時用于檢測直管；空心探桿和旋轉軸桿為彈性桿時用于檢測彎管。
[0005]進一步的，將視頻檢測探頭固定在旋轉頭的大頭部分的周向表面上，裝置在對被檢小徑管內表面的檢測部位進行渦流掃描成像檢測的同時，對被檢小徑管內表面的檢測部位進行視頻成像檢測。
[0006]—種小徑管在役局部渦流掃描成像的方法，采用上述裝置，其特征在于:包括如下步驟，
a.檢測人員將權利要求1所述的裝置插入被檢小徑管，根據空心探桿外表面軸向刻度和已知的被檢小徑管內表面的檢測部位的位置，將裝置中的渦流檢測探頭到達被檢小徑管內表面的檢測部位；
b.檢測人員開啟裝置中的氣栗，設置氣栗通過氣管向氣墊環充氣，氣墊環充氣膨脹，緊貼固定在被檢小徑管內表面，空心探桿與被檢小徑管相對固定；
c.檢測人員握住裝置的把手大頭部分，開啟渦流檢測儀，開啟旋轉電機，旋轉電機控制旋轉軸桿進行旋轉，旋轉軸桿帶動旋轉頭旋轉，旋轉頭螺旋旋轉前進，渦流檢測探頭對被檢小徑管內表面的檢測部位進行螺旋掃查檢測，渦流檢測探頭將檢測信號通過探頭線纜、彈簧式導線傳輸至渦流檢測儀，渦流檢測儀對檢測信號進行信號處理，顯示、存儲檢測結果；
d.渦流檢測探頭完成對被檢小徑管內表面的檢測部位進行螺旋掃查后，檢測人員設置旋轉電機反向旋轉，旋轉軸桿帶動旋轉頭反向旋轉，旋轉頭螺旋旋轉后退返回至初始位置；而后檢測人員設置氣栗通過氣管從氣墊環中吸氣，氣墊環恢復至初始大小，解除空心探桿與被檢小徑管的相對固定，檢測人員將裝置從被檢小徑管內取出，完成檢測工作。
[0007]本發明中，氣墊環的作用是，使得空心探桿與被檢小徑管相對固定，這樣一來，旋轉頭在旋轉檢測過程中可以實現穩定的旋轉移動，渦流檢測探頭在螺旋掃查過程中，探測面與被檢小徑管內表面的檢測部位之間的距離保持恒定不變，有效消除了渦流提離效應導致的干擾信號。
[0008]本發明中，彈簧式導線的作用是，旋轉裝置信號傳輸耦合通常采用電刷，但電刷有一定的使用壽命，需要經常更換維修，本發明的裝置旋轉頭工作過程中正反旋轉一定的圈數，基于這一特點，采用彈簧式導線替代電刷，有效解決了使用壽命的問題，無需定期更換或維修，長效穩定，降低成本。
[0009]本發明的有益效果是，提供一種小徑管在役局部渦流掃描成像的裝置及方法，裝置包括旋轉頭、渦流檢測探頭、空心探桿、旋轉電機、旋轉軸桿，把手，探頭線纜、彈簧式導線、渦流檢測儀、氣墊環、氣管、氣栗，采用獨特的氣墊環與彈簧式導線，有效解決了渦流旋轉掃查的穩定性問題與旋轉件信號傳輸耦合問題，進一步的，還可以將視頻檢測探頭固定在旋轉頭的大頭部分的周向表面上，裝置在對被檢小徑管內表面的檢測部位進行渦流掃描成像檢測的同時，對被檢小徑管內表面的檢測部位進行視頻成像檢測，進一步提高檢測準確度。
[0010]以下結合實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明的一種小徑管在役局部渦流掃描成像的裝置及方法不局限于實施例。
【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0012]圖1是本發明第一實施例的裝置示意圖。
[0013]圖2是本發明第一實施例的檢測方法示意圖。
[0014]圖3是本發明第二實施例的裝置示意圖。
[0015]圖中，1.旋轉頭，2.渦流檢測探頭，3.空心探桿，4.旋轉電機，5.旋轉軸桿，6.把手，7.探頭線纜，8.彈簧式導線，9.渦流檢測儀，10.氣墊環，11.氣管，12.氣栗，13.被檢小徑管，14.被檢小徑管內表面的檢測部位，15.視頻檢測探頭。
【具體實施方式】
[0016]圖1所示的第一實施例中的一種小徑管在役局部渦流掃描成像的裝置，包括旋轉頭1、渦流檢測探頭2、空心探桿3、旋轉電機4、旋轉軸桿5，把手6，探頭線纜7、彈簧式導線8、渦流檢測儀9、氣墊環10、氣管11、氣栗12，其特征在于:所述旋轉頭I為大頭螺栓形狀，旋轉頭I分為大頭和螺栓桿兩個部分；旋轉頭I的螺栓桿部分的外徑等于空心探桿3的內徑，旋轉頭I的螺栓桿部分內置于空心探桿3前端內，旋轉頭I的螺栓桿部分的周向外表面有外螺紋，空心探桿3前端內表面有內螺紋，螺紋的軸向長度等于被檢小徑管內表面檢測部位14的長度，旋轉頭I的螺栓桿部分在空心探桿3前端內螺旋前進及后退，通過螺紋限定旋轉頭I的前進或后退的距離和步進；旋轉頭I的大