一种基于超声的管道应力无损测试方法及系统与流程

1.本发明涉及管道应力测试技术领域，尤其涉及一种基于超声的管道应力无损测试方法及系统。


背景技术：

2.管道在使用过程中常会因为地面塌陷等原因而发生几何形变，进而产生应力集中现象，而微观上管道上应力集中区域的原子极易发生滑移运动，从而可能会导致管道的几何变形的趋势增加、抗应变能力下降且和腐蚀速度加快，最终可能会在管道中发展为宏观缺陷，也即是造成管道上的应力集中区域整体破坏。因此为了避免上述情况的发生，需要及时对管道进行应力检测，现有的管道应力检测效率低且在检测时必须送到专业的检测机构。


技术实现要素：

3.基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于超声的管道应力无损测试方法及系统。
4.本发明提出的一种基于超声的管道应力无损测试方法，包括以下步骤：s1：准备需要测试的管道，再将管道放置在检测台上，然后在将超声检测设备的发射探头和接收探头设置在管道的相应位置；s2：测试时检测设备通过发射探头发出超声波，超声波穿过管道通过接收探头接收超声波；s3：超声波接收探头接收到超声波后对接收到的声波进行信号放大处理，放大后的信号传递到数据采集模块中，数据采集模块设置在检查设备的内部；s4：检测设备对收集的信号进行分析时，先通过读取数据采集模块中的数据，再对数据进行数字滤波处理，然后在对处理后的数据通过分析模块进行分析；s5：通过分析模块分析后得出声时差，然后在根据时差进行标定或测量；s6：标定时在通过数据拟合得到应力常数，测量时通过声时差得到自紧力值。
5.优选地，所述在测试过程中需要在相对密封的环境中进行，测试时需要注意温度的变化，避免温度影响测试的结果。
6.一种基于超声的管道应力无损测试系统，包括检测设备外壳，所述检测设备外壳的一侧外壁设置有显示屏，且检测设备外壳的一侧外壁固定连接有收卷机构，所述收卷机构包括收卷箱，且收卷箱为圆柱结构，所述收卷箱的一侧内壁通过轴承连接有绞盘，且绞盘传动轴的一端套接有齿轮，所述收卷箱的一侧内壁固定连接有驱动机构，且驱动机构上设置有齿条，所述齿条和齿轮相互啮合。
7.优选的，所述驱动机构驱动箱，且驱动箱底部内壁的两侧均固定连接有滑杆。
8.优选的，两个所述滑杆的外壁套接有弹簧，两个所述滑杆的外壁滑动连接有同一个驱动架，所述驱动架的一端连接在齿条上。
9.优选的，所述驱动箱的一侧内壁固定连接有马达，且马达的输出轴上套接有齿驱动轮，所述驱动架的外壁固定连接有驱动齿条，且驱动齿条和驱动齿轮相互啮合。
10.优选的，所述驱动架底部外壁固定连接有磁铁，所述驱动箱底部内壁固定连接有电磁铁。
11.本发明中的有益效果为：本发明中通过超声检测设备中的超声波来检测管道的应力，提高了管道应力检测的效率，同时检测设备体积较小方便携带，随时随地可以对管道的应力进行检测，解决了传统管道的应力检测的局限性；同时在检测设备上设置收卷机构，通过收卷机构方便对检测设备和探头之间的线缆进行收卷，避免传统的检测设备线缆携带不方便的问题。
附图说明
12.图1为本发明提出的一种基于超声的管道应力无损测试方法的流程图；图2为本发明提出的一种基于超声的管道应力无损测试系统的结构示意图；图3为本发明提出的一种基于超声的管道应力无损测试系统的收卷机构展开结构示意图；图4为本发明提出的一种基于超声的管道应力无损测试系统的实施例一驱动机构结构示意图；图5为本发明提出的一种基于超声的管道应力无损测试系统的实施例二驱动机构结构示意图。
13.图中：1、检测设备外壳；2、显示屏；3、收卷机构；4、收卷箱；5、收卷盘；6、齿轮；7、齿条；8、驱动机构；9、驱动箱；10、滑杆；11、弹簧；12、驱动架；13、驱动齿条；14、驱动齿轮；15、马达；16、电磁铁；17、磁体。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
15.实施例一参照图1-4，一种基于超声的管道应力无损测试方法，包括以下步骤：s1：准备需要测试的管道，再将管道放置在检测台上，然后在将超声检测设备的发射探头和接收探头设置在管道的相应位置；s2：测试时检测设备通过发射探头发出超声波，超声波穿过管道通过接收探头接收超声波；s3：超声波接收探头接收到超声波后对接收到的声波进行信号放大处理，放大后的信号传递到数据采集模块中，数据采集模块设置在检查设备的内部；s4：检测设备对收集的信号进行分析时，先通过读取数据采集模块中的数据，再对数据进行数字滤波处理，然后在对处理后的数据通过分析模块进行分析；s5：通过分析模块分析后得出声时差，然后在根据时差进行标定或测量；s6：标定时在通过数据拟合得到应力常数，测量时通过声时差得到自紧力值。
16.本发明中，在测试过程中需要在相对密封的环境中进行，测试时需要注意温度的
变化，避免温度影响测试的结果，检测设备外壳1，检测设备外壳1的一侧外壁设置有显示屏2，且检测设备外壳1的一侧外壁固定连接有收卷机构3，收卷机构3包括收卷箱4，且收卷箱4为圆柱结构，收卷箱4的一侧内壁通过轴承连接有绞盘5，且绞盘5传动轴的一端套接有齿轮6，收卷箱4的一侧内壁固定连接有驱动机构8，且驱动机构8上设置有齿条7，齿条7和齿轮6相互啮合，驱动机构8驱动箱9，且驱动箱9底部内壁的两侧均固定连接有滑杆10，两个滑杆10的外壁套接有弹簧11，两个滑杆10的外壁滑动连接有同一个驱动架12，驱动架12的一端连接在齿条13上，驱动箱9的一侧内壁固定连接有马达15，且马达15的输出轴上套接有齿驱动轮14，驱动架12的外壁固定连接有驱动齿条13，且驱动齿条13和驱动齿轮14相互啮合。
17.工作原理：当需要通过检测设备对管道进行检测时，将线缆绕接在收卷盘5上，线缆的一端连接在检测设备上另一端连接在接收或发射探头上，检测时检测设备通过发射探头发射超声波通过接收探头接收发射的超声波，线缆绕接在收卷盘5上，当探头的距离需要调节时，先通过驱动机构8驱动齿条7对齿轮6进行解锁，然后转动收卷盘5释放线缆，长度足够时，再通过马达15驱动驱动齿轮14转动带动驱动齿条13移动进而推动齿条7和齿轮6相互啮合，从而对收卷盘5进行锁紧，防止收卷盘5晃动。
18.实施例二参照图1-3和5，一种基于超声的管道应力无损测试方法，包括以下步骤：s1：准备需要测试的管道，再将管道放置在检测台上，然后在将超声检测设备的发射探头和接收探头设置在管道的相应位置；s2：测试时检测设备通过发射探头发出超声波，超声波穿过管道通过接收探头接收超声波；s3：超声波接收探头接收到超声波后对接收到的声波进行信号放大处理，放大后的信号传递到数据采集模块中，数据采集模块设置在检查设备的内部；s4：检测设备对收集的信号进行分析时，先通过读取数据采集模块中的数据，再对数据进行数字滤波处理，然后在对处理后的数据通过分析模块进行分析；s5：通过分析模块分析后得出声时差，然后在根据时差进行标定或测量；s6：标定时在通过数据拟合得到应力常数，测量时通过声时差得到自紧力值。
19.本发明中，在测试过程中需要在相对密封的环境中进行，测试时需要注意温度的变化，避免温度影响测试的结果，检测设备外壳1，检测设备外壳1的一侧外壁设置有显示屏2，且检测设备外壳1的一侧外壁固定连接有收卷机构3，收卷机构3包括收卷箱4，且收卷箱4为圆柱结构，收卷箱4的一侧内壁通过轴承连接有绞盘5，且绞盘5传动轴的一端套接有齿轮6，收卷箱4的一侧内壁固定连接有驱动机构8，且驱动机构8上设置有齿条7，齿条7和齿轮6相互啮合，驱动机构8驱动箱9，且驱动箱9底部内壁的两侧均固定连接有滑杆10，两个滑杆10的外壁套接有弹簧11，两个滑杆10的外壁滑动连接有同一个驱动架12，驱动架12底部外壁固定连接有磁铁17，驱动箱9底部内壁固定连接有电磁铁16。
20.工作原理：当需要通过检测设备对管道进行检测时，将线缆绕接在收卷盘5上，线缆的一端连接在检测设备上另一端连接在接收或发射探头上，检测时检测设备通过发射探头发射超声波通过接收探头接收发射的超声波，线缆绕接在收卷盘5上，当探头的距离需要调节时，先通过驱动机构8驱动齿条7对齿轮6进行解锁，然后转动收卷盘5释放线缆，长度足够时，再通过电磁铁16通电产生和磁铁17相同的磁性，进而推动驱动架12移动，从而对收卷
盘5进行锁紧，防止收卷盘5晃动。
21.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
22.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
23.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
24.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。