专利名称：车载移动式干耦合半自动超声波探伤机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种探伤机，具体涉及一种车载移动式干耦合半自动超声波探伤 机。
背景技术：
目前，许多大型设备(设施)上安装有复合材料制成的局部带有外层金属套的不 可拆卸的空心圆筒壳体或空心圆锥筒壳体。使用或存放过程中，该壳体内部会出现裂纹、脱 胶等缺陷，若不能及时发现，进而进行处理和补救，将导致整个设备损坏或功能下降，引起 及其严重的后果。而在采取措施之前，需先确定有无缺陷并指出缺陷的位置和大小。以前 是用手提式手动探伤仪进行此项工作，既费时、费力又可能漏探、复探，也无法进行标准化 操作，且不易形成可信的探伤报告或记录，导致使用部门为确定该设备(设施)经过一定期 限使用或存放后能否正常使用而大伤脑筋。
发明内容为了克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种车载移动式 干耦合半自动超声波探伤机，能在现场对大型设备进行半自动检测，解决了现有技术中存 在的问题。为了达到上述目，本实用新型的技术方案是这样实现的车载移动式干耦合半自 动超声波探伤机，包括机械部分、驱动及控制系统、超声检测系统、数据采集及图像处理系 统和气动系统，所述的机械部分包括控制柜7，控制柜7的顶面设置有可旋转的底盘6，底盘 6上设置有立柱5，立柱5的顶部固接有齿轮箱10，齿轮箱10内的传动机构由驱动电机2驱 动，齿轮箱10内水平设置有齿条3，齿条3的两端分别伸出齿轮箱10外，齿轮箱10内的传 动机构驱动齿条3往复移动，齿条3的一端安装有探头1。探头1安装于探头架11上，探头 架11与齿条3固接。控制柜7的底面分别设置有滚轮8和支座9。探头架11的轴线高度为900mm 1600mm。探头1的有效行程为700mm。本实用新型探伤机能够拆分或不拆分，车载运输到测试地点，对现场大型设备的 外壳局部进行半自动无损探伤，探伤时省时、省力又可避免漏探、复探，也便于进行标准化 操作，且可自动形成可信的探伤报告或记录，解决了使用部门确定该设备(设施)经过一定 期限使用或存放后能否正常使用的大问题。上述的半自动是指设备本身的旋转是人工手动 摇动的，探头的移动及其它工作是计算机自动完成的。
图1是本实用新型探伤机的结构示意图。图中，1.探头，2.驱动电机，3.齿条，4.齿轮，5.立柱，6.底盘，7.控制柜，8.滚轮，9.支座，10.齿轮箱，11.探头架。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。如图1所示，本实用新型探伤机的结构，包括控制柜7，控制柜7的底面分别设置 有四个滚轮8和四个支座9，支座9可升高或降低。控制柜7的顶面上设置有底盘6，底盘 6可绕其轴线旋转，底盘6上设置有可升降的立柱5，立柱5可升降，立柱5的顶部固接有齿 轮箱10，齿轮箱10的顶部固接有驱动电机2，齿轮箱10与驱动电机2轴线相平行的两侧壁 上分别加工有一通孔，该两个通孔同轴设置，齿轮箱10内水平设置有齿条3，齿条3的两端 分别从齿轮箱10两侧壁的通孔中伸出，齿条3与齿轮箱10内的齿轮4啮合，驱动电机2驱 动齿轮箱10内的传动机构运转，并通过齿轮4驱动齿条3往复移动，齿条3的一端设置有 探头架11，探头架11上安装有探头1。上述的探头1、齿条3、齿轮4、齿轮箱10、探头架11 共同组成探头组件。探头组件可手摇通过丝杠上升或下降本探伤机还包括驱动及控制系统、超声检测系统、数据采集图像处理系统和气动 系统。探头架的轴线高度为900 1600mm，可在900mm 1600mm之间手摇调节。探头1有效行程为700mm。探头1的夹紧压力为20 70N，精度5N ；该压力大小由控制柜7的上压力调节旋 钮进行调节。本实用新型探伤机可以由稍加改装的轻型卡车运输到测试地点，卸车后进行工 作。它是专门为探测装配在大型设备上不可拆卸的空心圆筒形壳体或空心圆锥形复合材料 壳体(局部带有外层金属套)而设计的。由于被探壳体本身已固定在可绕轴线旋转的设备 上(称作工件旋转组件)，所以本探伤机的机械部分只有一个探头自动移动坐标，探头移动 轴的轴线高度和其与工件轴线的夹角可以手动调节，以满足不同尺寸和锥度工件的需要。本探伤机机械部分采用钢铁件和铝合金件，表面进行防锈处理，防锈标准符合需 方要求。主要作用是实现探头架的高度及角度调整，使探头1和被检工件良好耦合，同时拖 动探头1沿工件母线方向滚动，对工件表面进行扫描。该机械部分受机械控制系统的控制， 该机械控制系统既具有独立控制功能，又可以进行联机接受上位机控制。它的作用是使探 头1按需要的方式跟踪工件的轮廓线，实现对工件的检测；同时它还具有良好的安全保护 功能，确保工件的安全。气动系统完成探头1的夹紧、放松及压力调节。该气动系统的元件全部采用世界 名牌厂家FESTO或SMC产品，夹持机构设计合理、美观实用、灵巧可靠。驱动及控制系统采用数控系统和步进电机驱动系统，另配极限位置检测及保护装 置、当前位置检测及控制元件(带零位检测)。超声检测系统的主要作用是产生超声波信号，由发射探头发射至待检测的工具， 并由接收探头接收检测信号。数据采集及成像系统，用于记录超声波信号穿透被检工件后能量衰减的分布情 况，是探伤人员判断工件质量的唯一依据。因此，该系统是本探伤机中的一个关键系统。其 中包括工控计算机、超声发射和接收卡、数据采集卡、数据采集软件和成像软件，以及机械
4控制软件。该部分承担超声波信号的发射、接收、转换、分析处理、成像及输出。该系统具有 灵活的人机对话功能，并能实时显示扫描波形；工控计算机通过采集卡将采集到的超声波 信号换算成分贝值，储存到计算机内；该工控计算机内建立产品数据库，该数据库中可包括 每一产品的型号、规格、尺寸、状态和标识等信息；本实用新型探伤机的工作过程将本探伤机运送到需检测工件所处的位置，接通电源，将工件旋转组件和本探伤 机中机械部分的相对位置固定后，根据工件的轴线高度手动调节探头架的高度，再根据工 件的表面锥度手动调节探头架的角度；将探头1移动到工件的起始位置后输入启动命令， 工控计算机即控制探头1沿工件壳体母线移动一个周期，探测完成当前角度区域，探头1停 止运动并发出声光提示信号，此时，操作者将工件旋转一个步距后按下“步进”命令，工控 计算机则重复第二个周期的扫查。以此重复，直到扫完整个工件；根据接收超声信号大�。� 工控计算机可计算出工件每一点所对应的分贝值；工件的全表面探测完成后输入总结束命 令，则工件的探测报告(伤情图)就可以形成；当探测到工件外壳的金属套部分和无金属套 部分是，工控计算机自动切换工作模式，而无需人工操作；检测完成后，工控计算机可以在 屏幕上显示出分贝值分布彩色图形，并可将其打印出来和按标准格式输出检验报告。本探伤机可检测出工件材料厚度为50mm、面积为IOX IOmm2的缺陷。
权利要求车载移动式干耦合半自动超声波探伤机，包括机械部分、驱动及控制系统、超声检测系统、数据采集及图像处理系统和气动系统，其特征在于，所述的机械部分包括控制柜(7)，控制柜(7)的顶面设置有可旋转的底盘(6)，底盘(6)上设置有立柱(5)，立柱(5)的顶部固接有齿轮箱(10)，齿轮箱(10)内的传动机构由驱动电机(2)驱动，齿轮箱(10)内水平设置有齿条(3)，齿条(3)的两端分别伸出齿轮箱(10)外，齿轮箱(10)内的传动机构驱动齿条(3)往复移动，齿条(3)的一端安装有探头(1)。
2.根据权利要求1所述的超声波探伤机，其特征在于，所述的探头(1)安装于探头架 (11)上，探头架(11)与齿条(3)固接。
3.根据权利要求1所述的超声波探伤机，其特征在于，所述控制柜(7)的底面分别设置 有滚轮⑶和支座(9)。
4.根据权利要求1所述的超声波探伤机，其特征在于，所述探头架(11)的轴线高度为 900mm 1600mm，。
5.根据权利要求1所述的超声波探伤机，其特征在于，所述探头(1)的有效行程为 700mmo
专利摘要车载移动式干耦合半自动超声波探伤机包括机械部分、驱动及控制系统、超声检测系统、数据采集及图像处理系统和气动系统，机械部分包括控制柜，控制柜的顶面设置有可旋转的底盘，底盘上设置有可升降的立柱，立柱的顶部固接有齿轮箱，齿轮箱内的传动机构由驱动电机驱动，齿轮箱内水平设置有齿条，齿条的两端分别从齿轮箱的两侧壁伸出，齿轮箱内的传动机构驱动齿条往复移动，齿条的一端安装有探头。本实用新型超声波探伤机能够拆分组装，便于运输，对大型设备上不可拆卸的空心圆筒形壳体或空心圆锥形复合材料壳体进行半自动无损探伤。
文档编号G01N29/11GK201740767SQ201020115590
公开日2011年2月9日 申请日期2010年2月10日 优先权日2010年2月10日
发明者冯严波 申请人:冯严波
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