[发明专利]探头旋转式超声波探伤装置

说明书

技术领域

本发明涉及检测领域，特别涉及金属、非金属管材棒材的无损检测技术设备领域，具体来讲为一种探头旋转式超声波探伤装置。

背景技术

目前使用超声波对管棒材进行探伤的设备主要分为两类：一类是管材螺旋前进而超声波探头不动；另一类是超声波探头旋转而管材直线前进方式。

第一类设备管材螺旋前进由于管材旋转在机械上难以实现稳定高速旋转，因此通常用于低速管材探伤。第二类设备探头旋转可以达到很高的速度，管材直线前进可以实现高速探伤。

传统探头旋转式超声波探伤中由于探头处于旋转运动状态，而超声波探伤仪器处于静止状态，通常有两种方式将探头和仪器进行连接。一种是电刷耦合，也就是通过旋转头上的滑环和电刷将探头信号引出来；另一种是电容耦合，该电容一极固定，另一头跟着旋转头旋转，通过电容实现非接触信号连接。

电刷耦合方式是有触点连接，电刷和滑环容易磨损，磨损后会导致接触不良，往往会导致很多干扰信号出现，同时，电刷在高速滑动是也会出现震动导致接触不良，限制了电刷方式的工作速度。电容耦合解决了触点连接的缺陷，但仪器和探头直接串入了一个电容，该电容由大面积的铜片实现，具有较大的寄生电感，会导致发射脉冲信号和回波信号衰减及发生波形畸变，影响探伤信噪比。其次，引入大片电容在工业环境下很容易受到电机/变频器等信号干扰，现场调试困难。最后，旋转电容对加工精度要求很高，高速旋转的级片容易在温度等环境变化而产生变形，与静止级片接触使电容失效，影响电容寿命，出现故障后维修需要拆卸主机头，安装困难，维护成本很高。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种探头旋转式超声波探伤装置，能够避免传统探头旋转式超声波探伤装置可靠性差、抗干扰性差的缺点。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

提供一种探头旋转式超声波探伤装置，包括超声旋转机头和超声波探伤仪，其中，所述超声波探伤模块化地嵌入在所述超声旋转机头中，形成超声波探伤模块。

进一步的，在所述探头旋转式超声波探伤装置中，所述超声波探伤模块至少包括高压脉冲发生电路模块、超声回波信号调理电路模块，高速数据采集电路模块、数据压缩电路模块和数字信号处理电路模块中的一个。

进一步的，在所述探头旋转式超声波探伤装置中，所述超声旋转机头还包括：电源供给装置，为所述超声旋转机头提供供电电源；

机械传动装置，为所述超声旋转机头提供动力；

供水及密封装置，包括探伤耦合旋转水箱，所述探伤耦合旋转水箱中设置有探头，所述探头发出的超声波通过水与被测物之间耦合，探伤耦合旋转水箱中有一定的水压，防止探头与被测物之间产生气泡。

进一步的，在所述探头旋转式超声波探伤装置中，所述超声旋转机头还包括：探头调节装置，内侧固定有探头，外侧为调节螺丝，通过所述调节螺丝可以对所述探头位置进行调节。

进一步的，在所述探头旋转式超声波探伤装置中，所述超声旋转机头还包括：无线传输装置，用于将经超声波探伤模块处理后的数据无线传输到固定传送器，所述固定传送器固定在所述超声旋转机头的内壁上，数据再通过固定传送器传送到计算机。

进一步的，在所述探头旋转式超声波探伤装置中，所述无线传输装置还包括信号频率调节模块，用于将低频超声信号调制成2GHz以上的高频信号。

进一步的，在所述探头旋转式超声波探伤装置中，所述机械传动装置包括：

三爪定心装置，用于调整定位被测物的轴心，以确定被测物稳定穿过所述超声波探伤装置；

钢管定心导套，用于将被测物轴心定位；

驱动电机，用于提供动力；

主轴及主轴驱动装置，用于驱动所述超声旋转机头旋转。

进一步的，在所述探头旋转式超声波探伤装置中，所述电源供给装置采用高频电磁波进行非接触式供电，其包括：

高频电磁波发射装置，固定在所述超声波探伤装置的外壳上，用于将外接交流电转换为高频电磁波；

高频电磁波接收装置，用于接收高频电磁波能量后，经过整流、滤波、电压转换后，为所述探头旋转式超声波探伤装置各模块提供电源。