[发明专利]涡流检测探头自动定位装置

说明书

相关申请的交叉引用

本PCT申请要求2009年1月19日提交的申请号为61/145,629的美国临时专利申请在《美国法典》第119章(e)项下的优先权和利益。上述临时申请的全部内容均以引用的方式并入本文。 

技术领域

本发明涉及一种自动检验和维修系统，更具体地涉及一种将涡流检测探头定位于蒸汽发生器管中的自动装置。 

背景技术

定期检验和测试蒸汽发生器管板对蒸汽发生装置的运行至关重要。管板为可从至少一端接近并且其中的管端设于单个平面的并联管阵列。各管的检测棘手而耗时。过去，是将检测探头手动置于各管内进行检测。本文描述了一种将检测及维修设备置于蒸汽发生器管板的改进的自动装置。 

此自动装置的优点包括：单人快速安装、整体装卸抓夹特点、保护缓冲器、独立于管板和蒸汽发生器的特性、简化的电缆系统和单点电缆连接、校准简化、便于去污、与数据采集系统完全集成、快速而准确的性能以及对维修工具的支撑。 

发明内容

一种特别适用于将工具和检测设备定位于列管的自动工具定位器，例如蒸汽发生器中的列管。此工具定位器有下述几个新颖特点： 

在实施例中，此工具定位器适用于横向越过开口管的管板。此定位器包括：滑动体部分，此滑动体部分包括具有至少一个管夹的旋转夹容器；各具有至少一个管夹的左、右外壳部分；以及用于支撑各附件的工具头联接器，该工具头联接器包括涡流检测探头及维修工具。滑动体部分相对于外壳部分横向移动越过管板。旋转夹容器使该定位器在垂直于管板平面的轴线内旋转。 

工具头联接器将检测探头及维修工具与滑动体部分连接起来。该自动装置还包括机器视觉装置及机器视觉照明装置。 

在实施例中，该管夹具有气动传动装置、至少一个夹靴及适用于探测布置和伸缩位置的集成传感器。在实施例中，传感器为霍尔效应传感器。管夹用于使得工具定位器脱离管板的反作用力使管夹靴紧靠管壁。若要收回管夹，将夹头轻轻向上推入管中，以释放夹靴上的压力，随后弹簧牵引器收回夹靴。在实 施例中，包含机载微处理器的装置电子元件由简化串行网络互连，该串行网络减少了装置内部电子模块之间的互连电线，能安装新模块并使得无需进行昂贵的线束更换即可互换和更新现有模块。该装置由通过简化串行网络与设备通信的外部控制器控制。在实施例中，简化串行网络为行业标准的控制器局域网或总线。 

附图说明

结合以下附图描述本发明，其中相同的参考数字代表相同的元件，其中： 

图1为自动定位器示例设计的等距图； 

图2为管夹头的等距图； 

图3为插入管中的管夹的示例设计的横截面图； 

图4是示例性管夹的分解图。 

具体实施方式

本发明公开了一种检验和维修装置。该设计提供了一种在蒸汽发生器内移动及再定位涡流检测探头的非常高效的成果。独特的运动及小巧的尺寸使得无需进行复杂的重新定位活动便能非常灵活地到达管板内的各管。这使得将装置定位于目标区域或特定管的动作快速而高效。这一切均以出众的速度实现。在示例性实施例中，该装置能以5英尺/秒的速度横向越过管板而实现大幅度移动，并能在测试或维修作业中达到4英寸/秒的管到管速度。该装置使用内置机器视觉装置进行所有随附工具的二次管内检验。 

装置主体 

参考图1，示例性维修和检验自动装置具有包括4个外壳夹20的外壳10；包括旋转夹容器40的滑动体中心30，旋转夹容器40具有3个夹子50。滑动体中心30还具有工具头接口60、机器视觉照明装置63及集成机器视觉摄像机64，工具头接口60包括具有热靴(未示出)的工具头锁61。工具头锁可旋转地附于工具头支架。该装置通过外壳10或旋转夹容器40交替插入管夹并将其锁定在管内横向越过管板。可看到，当三个中心管夹插入管时，外壳可旋转到任何角度，并通过中心体及外壳之间的滑动关系从旋转夹容器进行有限距离的平移。一旦外壳10自身相对于中心体重新定位，外壳10上的管夹20便被插入管中，然后锁定，而旋转夹容器40内的管夹50便被释放并从管板缩回。然后，滑动体便能相对于外壳自由移动，以啮合新管。重复该过程，直到外壳在达到管板上所要求位置。 

4个外壳夹20及3个旋转夹容器设计用于支持大范围的正方形三间距管板配置、间距和管布置形式。主体设计用于适合穿过现有设备中的最小人孔开口。 装置的控制器同样尽可能小，以最大化平台空间。小直径控制缆将电缆缠结减到最少。 

装置定位