一种适用于管件全面检测的无损检测装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及无损检测技术领域，更具体地说，涉及一种适用于管件全面检测的无损检测装置及其使用方法。


背景技术：

2.无损检测就是指在检查机械材料内部不损害或不影响被检测对象使用性能，不伤害被检测对象内部组织的前提下，利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、状态及缺陷的类型、数量、形状、性质、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法。无损检测是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平，无损检测的重要性已得到公认，主要有射线检验、超声检测、磁粉检测和液体渗透检测四种，其他无损检测方法有涡流检测、声发射检测、热像/红外、泄漏试验、交流场测量技术、漏磁检验、远场测试检测方法、超声波衍射时差法等，运用十分广泛，管件在检测时，需要对其内壁和外壁规格数据进行检测作业。
3.现有的管件无损检测在具体操作时有些不足之处：1、传统的检测装置对管件进行检测作业时，受限于检测装置的检测结构和检测方法，一般采用分段检测和内壁外壁分开检测的方式进行检测作业，效率很低，费时费力，人工劳动量大，使用不便；2、传统的检测装置不方便进行调节，不适合对不同规格大小的管件进行检测作业，适用性较低。因此，急需设计一款能够适用于不同管径尺寸大小的管件的全面检测的无损检测装置及其使用方法。
4.经检索，有关管件的无损检测装置已有专利文献公开，如中国专利申请号：2020102151548，公开了一种管道无损检测系统，包括撑杆、滑动横杆、滑块、紧固旋钮、弧形底座、定位旋钮、延伸臂、连杆、底板、x射线管、图像接收器、滚轮、连接耳、固定绷带、弧形限位槽、弧形限位通孔、转动底块、卡槽和限位块。该方案中的滑块通过滚轮在滑槽内的滚动与滑动横杆呈滑动式连接，便于移动滑块，以带动x射线管进行移动，x射线管所发出的x光与图像接收器处于垂直状态，能够感应到穿过管道的x光并显现出不同的图像，进而实现对管道的无损检测，转动底块通过卡放在弧形底座两侧边开设的弧形限位槽和弧形限位通孔内呈转动式设置，带动撑杆进行转动，使x射线管所发出的x光穿过管道不同角度的部位，实现多方位检测。


技术实现要素：

5.1.发明要解决的技术问题
6.针对于现有技术中存在的问题，本发明的一种适用于管件全面检测的无损检测装置及其使用方法，能够适用于不同管径尺寸大小的管件的全面检测，且使用方便，效率较高。
7.2.技术方案
8.为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
9.本发明的一种适用于管件全面检测的无损检测装置，包括移动机构和检测机构，所述移动机构包括周向转动单元，周向转动单元的一侧设置有用于对管件进行无损检测作业的检测机构，检测机构在周向转动单元的带动下沿周向转动，其中周向转动单元包括电机b和与电机b相连的传动轴，所述检测机构包括与传动轴水平相连的套筒a，套筒a的内部套设有活动杆a，套筒a的外周侧壁上设有竖直延伸的套筒b，套筒b的内部套设有活动杆b，活动杆b的外周侧壁上设有朝向活动杆a方向水平延伸的套筒c，套筒c内套设有活动杆c，所述活动杆a和活动杆c上对称设有检测盒。
10.作为本发明更进一步的改进，移动机构还包括水平移动单元，水平移动单元包括电机a和与电机a相连的丝杆，丝杆上设有螺套，螺套在丝杆的驱动下沿丝杆长度方向做直线往复运动，螺套的顶部通过轴套与周向转动单元底部相连。
11.作为本发明更进一步的改进，电机b安装于支板上，支板的底部设有与轴套顶部相连的滑块。
12.作为本发明更进一步的改进，还包括安装板，安装板的一侧安装有电机a，安装板与丝杆相对应的位置开设有丝杆安装槽，且支板位于安装板的上方。
13.作为本发明更进一步的改进，还包括调节机构，调节机构包括设在安装板底部的竖直调节单元，所述竖直调节单元包括与安装板底部相连的气缸，气缸的底部安装于底座上。
14.作为本发明更进一步的改进，调节机构还包括设在套筒a或套筒b或套筒c上的活动杆调节单元，活动杆调节单元包括对称夹持于活动杆a或活动杆b或活动杆c两侧的固定夹环和活动夹环，所述固定夹环固定于套筒a或套筒b或套筒c内侧壁上，活动夹环与螺杆相连，螺杆的外侧端部穿过套筒a或套筒b或套筒c侧壁上的螺纹孔。
15.作为本发明更进一步的改进，还包括控制器，控制器与电机a、电机b以及气缸电机相连，且所述控制器内部安装有单片机。
16.作为本发明更进一步的改进，所述检测盒表面分别安装有超声波发射器和超声波接收器。
17.一种适用于管件全面检测的无损检测装置的使用方法，包括以下步骤：
18.s1：调试，使用支撑组件将待测管件的一端撑起后，将底座移至待测管件的另一端，通过气缸运行带动安装板进行上下升降运动，调整检测机构的高度，直至活动杆a的截面圆心位置与待测管件的截面圆心位置相对齐，再通过活动杆调节单元调节活动杆a、活动杆b和活动杆c的位置，使得活动杆a位于待测管件内部，活动杆c位于待测管件外部，且活动杆a和活动杆c位于首个检测位置；
19.s2：检测，电机b启动，传动轴转动带动活动杆a和活动杆c的同步转动一周，完成检测盒的一周检测工作后，电机a启动，丝杆转动带动螺套以及上方的支板的水平运动，进而带动活动杆a和活动杆c水平移动至下一检测位置后，电机b再次启动，传动轴转动带动活动杆a和活动杆c的同步转动一周，周而复始，直至完成待测管件的整体检测工作。
20.作为本发明更进一步的改进，步骤s2中在检测过程中，活动杆a和活动杆c上的检测盒分别在待测管件内外进行周向转动，且水平移动，超声波发生器分别向待测管件的内壁和外壁发送超声波，超声波触壁后反射通过超声波接收器接收信号，随后超声波接收器将超声波的反射间隔时间等数据发送至控制器，通过控制器内部的单片机对超声波信号采
集的数据进行计算分析，得出管件内壁和外壁的规格数据，若待测管件正常，则待测管件的各检测位置数据应处于相同水平，如果某一检测位置的数据偏差超出正常范围，则表示该检测位置的待测管件的内壁或外壁存在缺陷。
21.3.有益效果
22.采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
23.(1)本发明的一种适用于管件全面检测的无损检测装置，能够适用于不同管径尺寸大小的管件的全面检测，且使用方便，效率较高。
24.(2)本发明的一种适用于管件全面检测的无损检测装置，拧松螺杆，抽拉调整活动杆a、活动杆b和活动杆c的位置，通过活动杆b带动活动杆c移动，使得活动杆c移至管件外部，根据待测管件测试长度调整活动杆a和活动杆b的抽出长度，达到合适长度后拧紧螺杆，螺杆带动活动夹环移动，与固定夹环配合完成对活动杆的位置固定，安装板高度可调，检测机构的各个部件的间距和长度均可调控，方便对不同规格的管件进行检测作业，提高了装置的适用性。
25.(3)本发明的一种适用于管件全面检测的无损检测装置的使用方法，通过电机a和电机b提供的动力，使得活动杆a和活动杆c上的检测盒在待测管件内外同步转动过程中且水平方向移动，进而对待测管件内外除支撑端一侧进行全方位的检测作业，提高检测效率和速度。
26.(4)本发明的一种适用于管件全面检测的无损检测装置的使用方法，活动杆a和活动杆c上的检测盒分别在待测管件内外进行周向转动，且水平移动，超声波发生器分别向待测管件的内壁和外壁发送超声波，超声波触壁后反射通过超声波接收器接收信号，随后超声波接收器将超声波的反射间隔时间等数据发送至控制器，通过控制器内部的单片机对超声波信号采集的数据进行计算分析，得出管件内壁和外壁的规格数据，若待测管件正常，则待测管件的各检测位置数据应处于相同水平，如果某一检测位置的数据偏差超出正常范围，则表示该检测位置的待测管件的内壁或外壁存在缺陷。相较于传统的检测装置，可以更加快捷高效的完成管件规格的检测，提高了检测作业精确度，同时不会对管件造成任何影响。
附图说明
27.图1为本发明一种适用于管件全面检测的无损检测装置的整体结构示意图；
28.图2为本发明中支板顶部结构示意图；
29.图3为本发明中丝杆结构示意图；
30.图4为本发明中套筒a和活动杆a连接处结构示意图；
31.图5为本发明中控制器结构示意图；
32.图6为本发明中检测盒表面结构示意图；
33.图7为本发明中活动夹环和套筒a连接位置剖面结构图。
34.图中标号说明：
35.1、底座；2、安装板；3、控制器；301、单片机；4、检测机构；401、丝杆；402、螺套；403、轴套；404、滑块；405、支板；406、电机a；407、电机b；408、减速机；409、立板；410、轴承；411、传动轴；412、联轴器；413、套筒a；414、活动杆a；415、套筒b；416、活动杆b；417、套筒c；418、
活动杆c；419、检测盒；420、超声波发射器；421、超声波接收器；5、调节机构；501、气缸；502、固定夹环；503、螺纹孔；504、螺杆；505、活动夹环；506、连接环。
具体实施方式
36.为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
39.实施例1
40.结合图1-图6所示，本实施例的一种适用于管件全面检测的无损检测装置，包括移动机构和检测机构4，所述移动机构包括周向转动单元，周向转动单元的一侧设置有用于对管件进行无损检测作业的检测机构4，检测机构4在周向转动单元的带动下沿周向转动，其中周向转动单元包括电机b407和与电机b407相连的传动轴411，所述检测机构4包括与传动轴411水平相连的套筒a413。具体地，本实施例中电机b407动力输出端安装有起到调控转速作用的减速机408，所述减速机408动力输出端安装有起到传动作用的传动轴411，所述传动轴411远离减速机408一端安装有联轴器412，所述传动轴411通过联轴器412与套筒a413相连接。
41.本实施例中套筒a413的内部套设有活动杆a414，活动杆a414可在套筒a413内进行水平抽拉，从而调节活动杆a414的伸出长度。本实施例中套筒a413的外周侧壁上设有竖直延伸的套筒b415，套筒b415的内部套设有活动杆b416，活动杆b416可在套筒b415内进行竖直抽拉，从而调节活动杆b416的的伸出长度以及与其相连的套筒c417和活动杆c418的位置高度。本实施例中活动杆b416的外周侧壁上设有朝向活动杆a414方向水平延伸的套筒c417，套筒c417内套设有活动杆c418，活动杆c418可在套筒c417内进行水平抽拉，从而调节活动杆c418的伸出长度。其中活动杆a414和活动杆c418上对称设有检测盒419，所述检测盒419表面分别安装有超声波发射器420和超声波接收器421，所述检测盒419信号输出端与控制器3信号输入端相连接，检测盒419采集的数据发送至控制器3进行分析，通过套筒与活动杆的配合调节方式，实现活动杆a414和活动杆c418的长度以及垂直距离的调节，能够适用于各种不同规格尺寸的待测管件的测量工作，不用频繁更换检测装置，使用更加方便。
42.本实施例中移动机构还包括水平移动单元，水平移动单元包括电机a406和与电机a406相连的丝杆401，具体地，本实施例中电机a406动力输出端与丝杆401动力输入端相连接，丝杆401上设有螺套402，螺套402在丝杆401的驱动下沿丝杆401长度方向做直线往复运动，螺套402的顶部通过轴套403与周向转动单元底部相连，周向转动单元和检测机构4在水平移动单元的带动下同步进行直线往复运动，方便实现水平移动测量以及重复测量等工作。
43.如图1所示，本实施例中电机b407安装于支板405上，支板405的底部设有与轴套403顶部相连的滑块404，滑块404在丝杆401的带动下同步带动支板405进行直线往复运动。
其中支板405顶部一侧固定连接有立板409，所述立板409内部安装有轴承410，所述传动轴411水平方向贯穿轴承410内部；通过立板409及内部安装的轴承410能够对传动轴411起到支撑作用，同时不影响其正常转动。所述传动轴411远离减速机408一端安装有联轴器412，所述传动轴411通过联轴器412与套筒a413相连接，通过联轴器412起到连接作用。
44.本实施例中还包括安装板2，安装板2的一侧安装有电机a406，安装板2与丝杆401相对应的位置开设有丝杆安装槽，且支板405位于安装板2的上方。本实施例还包括调节机构5，调节机构5包括设在安装板2底部的竖直调节单元，所述竖直调节单元包括与安装板2底部相连的气缸501，气缸501的底部安装于底座1上，气缸501由电机驱动，对安装板2以及安装板2上方的检测机构4进行整体高度的调节，方便适用于不同位置不同尺寸的管件检测工作，适用范围较广，使用更加便捷。
45.如图4所示，本实施例中调节机构5还包括设在套筒a413或套筒b415或套筒c417上的活动杆调节单元，活动杆调节单元包括对称夹持于活动杆a414或活动杆b416或活动杆c418两侧的固定夹环502和活动夹环505，所述固定夹环502固定于套筒a413或套筒b415或套筒c417内侧壁上，活动夹环505与螺杆504相连，螺杆504的外侧端部穿过套筒a413或套筒b415或套筒c417侧壁上的螺纹孔503。当需要对活动杆a414或活动杆b416或活动杆c418的伸出长度进行调整时，向外旋出螺杆504并带动活动夹环505松开对活动杆a414或活动杆b416或活动杆c418一侧的夹持，然后向外抽拉或者向内推送活动杆a414或活动杆b416或活动杆c418，调整活动杆a414或活动杆b416或活动杆c418的伸出长度至所需位置时，再向内旋紧螺杆504并带动活动夹环505抵紧夹持在活动杆a414或活动杆b416或活动杆c418的一侧，完成对活动杆a414或活动杆b416或活动杆c418的固定夹持，使用简单方便。其中螺杆504一端安装有连接环506，连接环506位于活动夹环505内部，连接环506起到连接作用，螺杆504转动时不会带动活动夹环505的转动，具体地，本实施例中活动夹环505内部与连接环506相对应的位置开设有凹槽，连接环506位于凹槽内部，螺杆504拧动时使得连接环506移动并带动活动夹环505的移动。
46.本实施例中还包括用来对各组件运行起到控制作用的控制器3，控制器3与电机a406、电机b407以及气缸501电机相连，且所述控制器3内部安装有起到主要编程运算功能的单片机301，通过单片机301进行数据的计算分析。
47.一种适用于管件全面检测的无损检测装置的使用方法，包括以下步骤：
48.s1：调试，使用前检查，在使用前对装置各组件进行系统化检查，主要检查电机a406、电机b407、减速机408和气缸501是否可以正常运行，检查控制器3是否能对各组件进行控制，检查超声波发射器420和超声波接收器421检测数据是否精准。检查一切正常后，使用支撑组件将待测管件的一端撑起后，将底座1移至待测管件的另一端，通过控制器3控制气缸501运行带动安装板2进行上下升降运动，调整检测机构4的高度，直至活动杆a414的截面圆心位置与待测管件的截面圆心位置相对齐，再通过活动杆调节单元调节活动杆a414、活动杆b416和活动杆c418的位置，使得活动杆a414位于待测管件内部，活动杆c418位于待测管件外部，且活动杆a414和活动杆c418位于首个检测位置。具体地，本实施例中拧松螺杆504，抽拉调整活动杆a414、活动杆b416和活动杆c418的位置，通过活动杆b416带动活动杆c418移动，使得活动杆c418移至管件外部，根据待测管件测试长度调整活动杆a414和活动杆b416的抽出长度，达到合适长度后拧紧螺杆504，螺杆504带动活动夹环505移动，与固定
夹环502配合完成对活动杆的位置固定，安装板2高度可调，检测机构4的各个部件的间距和长度均可调控，方便对不同规格的管件进行检测作业，提高了装置的适用性。
49.s2：检测，电机b407启动，传动轴411转动带动活动杆a414和活动杆c418的同步转动一周，完成检测盒419的一周检测工作后，电机a406启动，丝杆401转动带动螺套402以及上方的支板405的水平运动，进而带动活动杆a414和活动杆c418水平移动至下一检测位置后，电机b407再次启动，传动轴411转动带动活动杆a414和活动杆c418的同步转动一周，周而复始，直至完成待测管件的整体检测工作。通过电机a406和电机b407提供的动力，使得活动杆a414和活动杆c418上的检测盒419在待测管件内外同步转动过程中且水平方向移动，进而对待测管件内外除支撑端一侧进行全方位的检测作业，提高检测效率和速度。
50.其中步骤s2中在检测过程中，活动杆a414和活动杆c418上的检测盒419分别在待测管件内外进行周向转动，且水平移动，超声波发生器420分别向待测管件的内壁和外壁发送超声波，超声波触壁后反射通过超声波接收器421接收信号，随后超声波接收器421将超声波的反射间隔时间等数据发送至控制器3，通过控制器3内部的单片机301对超声波信号采集的数据进行计算分析，得出管件内壁和外壁的规格数据，若待测管件正常，则待测管件的各检测位置数据应处于相同水平，如果某一检测位置的数据偏差超出正常范围，则表示该检测位置的待测管件的内壁或外壁存在缺陷。相较于传统的检测装置，可以更加快捷高效的完成管件规格的检测，提高了检测作业精确度，同时不会对管件造成任何影响。
51.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。