一种大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查装置及方法与流程

本发明涉及超声检测自动扫查装置，具体为一种大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查装置及方法。

背景技术：

1、大型导流管筒壁为高分子材料，其为了轻量化，将其结构设计为碳-?；煸用善?泡沫夹心结构，其外形结构为凹型。采用真空灌注工艺一体成型，其工艺过程较为简单，但由于蒙皮为碳-?；煸犹?，待成品经真空固化后，无法通过肉眼有效的检验产品内部质量。

2、此类产品内部质量一般采用无损检测，其用接触式常规超声脉冲回波技术，这种常规超声检测技术对检测人员依耐性较高，同时因导流管筒壁为凹陷，人工喷水式方法耦合效果较差，导致检测出的结果误差较大，可重复性不足。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查装置及方法，具备检测精度高、可重复性高等优点，解决了检测结果误差大、可重复性不足的问题。

2、为实现上述检测精度高、可重复性高的目的，本发明提供如下技术方案：一种大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查装置，包括龙门架，所述龙门架顶部滑动连接有滑座，所述龙门架顶部设置有x轴驱动件，所述x轴驱动件用于驱动滑座沿着x轴移动，所述滑座前侧滑动连接有垂直梁，所述滑座前侧设置有z轴驱动件，所述z轴驱动件用于驱动垂直梁沿着z轴移动，所述垂直梁底部滑动连接有纵梁，所述纵梁上设置有y轴驱动件，所述y轴驱动件用于驱动纵梁沿着y轴移动，所述纵梁内部设置有转动驱动件，所述转动驱动件前侧输出端固定安装有固定座，所述转动驱动件用于驱动固定座在水平面转动，所述固定座底端侧面固定安装有电机四，所述电机四输出端固定安装有机械臂，所述电机四用于驱动机械臂在竖直面转动，所述机械臂另一端设置有夹爪，所述夹爪用于夹持探头，所述机械臂上侧设置有供水系统，所述供水系统用于输送耦合剂。

3、优选的，所述龙门架包括左右分布的两组支撑柱，两组所述支撑柱顶端之间固定安装有横梁，所述横梁沿着x轴设置，所述支撑柱底端前侧固定安装有加固板，所述支撑柱和加固板底端固定安装有安装平板，所述支撑柱和加固板侧面固定安装有多个辅助板，所述辅助板固定安装在安装平板顶部。

4、优选的，所述滑座呈倒l形，所述滑座竖直部分内侧固定安装有两排滑块一，所述横梁前侧固定安装有上下两组滑轨一，所述滑块一滑动连接在滑轨一上。

5、优选的，所述x轴驱动件包括固定安装在横梁顶部的齿条板一，所述滑座顶部固定安装有电机一，所述电机一输出端贯穿滑座的水平部分，所述电机一输出端底部固定安装有齿轮一，所述齿轮一与齿条板一啮合。

6、优选的，所述z轴驱动件包括固定安装在滑座竖直部分前侧的两列滑块二，所述垂直梁后侧固定安装有左右两组滑轨二，所述滑块二与滑轨二滑动连接，所述垂直梁右侧固定安装有齿条板二，所述滑座竖直部分前侧固定安装有c形套管，所述c形套管另一端固定安装有电机二，所述电机二输出端位于c形套管内，c形套管开口的一面面向齿条板二，所述电机二输出端固定安装有齿轮二，所述齿轮二与齿条板二啮合。

7、优选的，所述纵梁顶部固定安装有左右两组滑轨三，所述滑轨三上滑动连接有滑块三，所述滑块三顶部固定安装有连接板，所述连接板固定安装在垂直梁底端。

8、优选的，所述y轴驱动件包括固定安装在纵梁上的齿条板三，所述连接板顶部固定安装有电机三，所述电机三输出端贯穿连接板，所述电机三输出端固定安装有齿轮三，所述齿轮三与齿条板三啮合。

9、优选的，所述转动驱动件包括前后分布的两组转轴，两组所述转轴位于纵梁内部，并与纵梁转动连接，所述转轴表面均固定安装有链轮，两组所述链轮外侧啮合有链带，后侧的所述转轴贯穿延伸至纵梁顶部，后侧的所述转轴顶端固定安装有转动电机，前侧的所述转轴贯穿延伸至纵梁底部，前侧的所述转轴底端固定安装有转盘，所述固定座固定安装在转盘底部。

10、一种大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查方法，具体步骤如下：

11、s1、根据大型导流管筒壁蒙皮厚度及外形选用相控阵设备、探头及适配探头楔块；

12、s2、根据选用的相控阵设备、探头及适配探头楔块来设置想要的仪器参数；

13、s3、对碳-?；煸用善そ屑觳?，并将扫描的图像储存至相控阵探伤仪中；

14、s4、通过电脑上的相控阵超声检测分析软件判断碳-?；煸用善つ诓恐柿壳榭?。

15、优选的，s1中，选用奥林巴斯x3相控阵超声探伤仪，大型导流管筒壁碳-?；煸用善ず穸任?-4mm，选用奥林巴斯相控阵探头2.25l64及适配的探头楔块；s2中，根据选用的主机、探头、楔块及大型导流管筒壁碳-?；煸用善ず穸壬柚蒙?、楔块延迟、灵敏度、聚焦深度、滤波器、激发晶片数量参数；s4中，在相控阵超声检测分析软件中设置合理的闸门，将a闸门设置在底波位置，在无缺陷的情况下，a闸门的显示颜色为橙色，如有缺陷，局部位置颜色会变浅，视为浅表层分层缺陷，颜色越浅，代表缺陷越严重。b闸门设置在始波与低波之间，在无缺陷的情况下，b闸门的显示颜色为白色，如有缺陷，局部位置颜色会变为橙色或红色，视为层间分层缺陷，颜色越深代表缺陷越严重。

16、与现有技术相比，本发明提供了一种大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查装置及方法，具备以下有益效果：

17、1、该大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查装置及方法，采用相控阵超声检测技术对大型导流管筒壁碳-?；煸用善そ峁辜屑觳?，按照碳-?；煸用善ず穸炔捎?.25l64相控阵探头及楔块，不仅能够快速的高效地完成结构件的检测，并且确保碳-?；煸用善ぜ觳馐莸某て诒３?，解决了本领域的技术难点，相对于传统的超声检测方法，对检测人员依耐性较低，导致检测出的结果误差较小，可重复性较高，极大的减少了漏检的概率。

18、2、该大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查装置及方法，采用相控阵检测分析软件分析，能够直观的反映出大型导流管筒壁碳-?；煸用善つ诓恐柿壳榭?，相对于传统超声检测方法的玻纤显示，通过波形来判断检测结果，成像显示会更加直观准确，如果局部有较为严重的浅表层缺陷，图像中在缺陷处会呈现颜色变浅。如果局部有较为严重的层间分层缺陷，图像中在缺陷处橙色或红色，缺陷越严重则缺陷显示颜色越深。

19、3、该大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查装置及方法，采用相控阵超声检测技术结合喷水式耦合的工作方法，能够充分的填充探头与工件之间的间隙，极大的提高了检测结果的有效性及检测效率。

技术特征：

1.一种大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查装置，包括龙门架(100)，其特征在于：所述龙门架(100)顶部滑动连接有滑座(200)，所述龙门架(100)顶部设置有x轴驱动件(300)，所述x轴驱动件(300)用于驱动滑座(200)沿着x轴移动，所述滑座(200)前侧滑动连接有垂直梁(500)，所述滑座(200)前侧设置有z轴驱动件(400)，所述z轴驱动件(400)用于驱动垂直梁(500)沿着z轴移动，所述垂直梁(500)底部滑动连接有纵梁(600)，所述纵梁(600)上设置有y轴驱动件(700)，所述y轴驱动件(700)用于驱动纵梁(600)沿着y轴移动，所述纵梁(600)内部设置有转动驱动件(800)，所述转动驱动件(800)前侧输出端固定安装有固定座(900)，所述转动驱动件(800)用于驱动固定座(900)在水平面转动，所述固定座(900)底端侧面固定安装有电机四(1000)，所述电机四(1000)输出端固定安装有机械臂(1100)，所述电机四(1000)用于驱动机械臂(1100)在竖直面转动，所述机械臂(1100)另一端设置有夹爪(1200)，所述夹爪(1200)用于夹持探头，所述机械臂(1100)上侧设置有供水系统(1300)，所述供水系统(1300)用于输送耦合剂。

2.根据权利要求1所述的大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查装置，其特征在于：所述龙门架(100)包括左右分布的两组支撑柱(101)，两组所述支撑柱(101)顶端之间固定安装有横梁(102)，所述横梁(102)沿着x轴设置，所述支撑柱(101)底端前侧固定安装有加固板(103)，所述支撑柱(101)和加固板(103)底端固定安装有安装平板(104)，所述支撑柱(101)和加固板(103)侧面固定安装有多个辅助板(105)，所述辅助板(105)固定安装在安装平板(104)顶部。

3.根据权利要求2所述的大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查装置，其特征在于：所述滑座(200)呈倒l形，所述滑座(200)竖直部分内侧固定安装有两排滑块一(201)，所述横梁(102)前侧固定安装有上下两组滑轨一(202)，所述滑块一(201)滑动连接在滑轨一(202)上。

4.根据权利要求3所述的大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查装置，其特征在于：所述x轴驱动件(300)包括固定安装在横梁(102)顶部的齿条板一(301)，所述滑座(200)顶部固定安装有电机一(302)，所述电机一(302)输出端贯穿滑座(200)的水平部分，所述电机一(302)输出端底部固定安装有齿轮一(303)，所述齿轮一(303)与齿条板一(301)啮合。

5.根据权利要求3所述的大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查装置，其特征在于：所述z轴驱动件(400)包括固定安装在滑座(200)竖直部分前侧的两列滑块二(401)，所述垂直梁(500)后侧固定安装有左右两组滑轨二(402)，所述滑块二(401)与滑轨二(402)滑动连接，所述垂直梁(500)右侧固定安装有齿条板二(403)，所述滑座(200)竖直部分前侧固定安装有c形套管(404)，所述c形套管(404)另一端固定安装有电机二(405)，所述电机二(405)输出端位于c形套管(404)内，所述c形套管(404)开口的一面面向齿条板二(403)，所述电机二(405)输出端固定安装有齿轮二(406)，所述齿轮二(406)与齿条板二(403)啮合。

6.根据权利要求1所述的大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查装置，其特征在于：所述纵梁(600)顶部固定安装有左右两组滑轨三(601)，所述滑轨三(601)上滑动连接有滑块三(602)，所述滑块三(602)顶部固定安装有连接板(603)，所述连接板(603)固定安装在垂直梁(500)底端。

7.根据权利要求6所述的大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查装置，其特征在于：所述y轴驱动件(700)包括固定安装在纵梁(600)上的齿条板三(701)，所述连接板(603)顶部固定安装有电机三(702)，所述电机三(702)输出端贯穿连接板(603)，所述电机三(702)输出端固定安装有齿轮三(703)，所述齿轮三(703)与齿条板三(701)啮合。

8.根据权利要求1所述的大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查装置，其特征在于：所述转动驱动件(800)包括前后分布的两组转轴(801)，两组所述转轴(801)位于纵梁(600)内部，并与纵梁(600)转动连接，所述转轴(801)表面均固定安装有链轮(802)，两组所述链轮(802)外侧啮合有链带(803)，后侧的所述转轴(801)贯穿延伸至纵梁(600)顶部，后侧的所述转轴(801)顶端固定安装有转动电机(804)，前侧的所述转轴(801)贯穿延伸至纵梁(600)底部，前侧的所述转轴(801)底端固定安装有转盘(805)，所述固定座(900)固定安装在转盘(805)底部。

9.一种大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查方法，包括权利要求1-8任一项所述的大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查装置，其特征在于，具体步骤如下：

10.根据权利要求9所述的大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查方法，其特征在于：s1中，选用奥林巴斯x3相控阵超声探伤仪，大型导流管筒壁碳-?；煸用善ず穸任?-4mm，选用奥林巴斯相控阵探头2.25l64及适配的探头楔块；s2中，根据选用的主机、探头、楔块及大型导流管筒壁碳-?；煸用善ず穸壬柚蒙?、楔块延迟、灵敏度、聚焦深度、滤波器、激发晶片数量参数；s4中，在相控阵超声检测分析软件中设置合理的闸门，将a闸门设置在底波位置，在无缺陷的情况下，a闸门的显示颜色为橙色，如有缺陷，局部位置颜色会变浅，视为浅表层分层缺陷，颜色越浅，代表缺陷越严重，b闸门设置在始波与低波之间，在无缺陷的情况下，b闸门的显示颜色为白色，如有缺陷，局部位置颜色会变为橙色或红色，视为层间分层缺陷，颜色越深代表缺陷越严重。

技术总结
本发明涉及超声检测自动扫查装置技术领域，且公开了一种大型导流管筒壁相控阵超声检测自动扫查装置及方法，包括龙门架，所述龙门架顶部滑动连接有滑座，所述龙门架顶部设置有X轴驱动件，所述滑座前侧滑动连接有垂直梁，所述滑座前侧设置有Z轴驱动件，所述垂直梁底部滑动连接有纵梁，所述纵梁上设置有Y轴驱动件，所述纵梁内部设置有转动驱动件，所述转动驱动件前侧输出端固定安装有固定座，所述固定座底端侧面固定安装有电机四，所述电机四输出端固定安装有机械臂，所述机械臂另一端设置有夹爪。相对于传统的超声检测方法，对检测人员依耐性较低，导致检测出的结果误差较小，可重复性较高，极大的减少了漏检的概率。

技术研发人员：龚上凯,谭高辉,田胜凯,肖澜,曾等松,马倩倩
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>湖南弘辉科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6