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一种用于超声检验系统的自动标定装置

阅读：4发布：2021-12-24

专利汇可以提供一种用于超声检验系统的自动标定装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于自动超声波检验技术领域，具体涉及一种用于超声检验系统的自动标定装置。该装置是一种用于自动化无损检测灵敏度校核的多功能标定系统，以AP1000 反应堆压力容器顶盖检查为例，在现场无损检查过程中将定位小车上的超声扫查器保持水平，再将标定小车调整高度到超声扫查器上探头组件与标定试块同一水平线时对接，从超声扫查器填充耦合剂反向用堵头密封，类似于正常检查，最后通过数据分析即可获得不同探头对特定人工反射体的灵敏度，从而实现超声波检查的自动标定。，下面是一种用于超声检验系统的自动标定装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于超声检验系统的自动标定装置，包括标定试块(1)、耦合剂供给系统(2)、手推式液压升降小车(3)，其特征在于：标定试块(1)、耦合剂供给系统(2)搭载在手推式液压升降小车(3)上，所述手推式液压升降小车(3)可以自由的移动，包含有两个前部万向轮(4)和两个后部定向轮(5)；
标定试块(1)利用特定工装(7)进行封装，在确认密封性能完好后和小车之间通过尼龙卡扣(8)固定；封装标定试块的特定工装(7)后端设有耦合剂进出口(9)、空气排出口(10)，前端设有供工装和超声扫查器的紧密相连的锁紧扣(11)及调节螺圈(12)，封装标定试块的特定工装(7)内设有供判断超声扫查器是否安装就位的台阶面；
耦合剂供给系统(2)包括储水箱(14)和供泵给使用的微型隔膜泵及控制面板(15)，储水箱(14)安装在手推车车身平面，储水箱(14)上平面安装标定试块(1)，储水箱(14)侧面安装有微型隔膜泵及控制面板(15)，微型隔膜泵及控制面板(15)附近设有防水的安全电压输入端口(16)。
2.如权利要求1所述的一种用于超声检验系统的自动标定装置，其特征在于：所述封装标定试块的特定工装(7)正上方镶嵌有水平尺(13)。
3.如权利要求1所述的一种用于超声检验系统的自动标定装置，其特征在于：所述封装标定试块的特定工装(7)内连接处均采用橡胶密封圈进行密封处理。
4.如权利要求1所述的一种用于超声检验系统的自动标定装置，其特征在于：所述四个轮子均装有制动装置(6)。
5.如权利要求1所述的一种用于超声检验系统的自动标定装置，其特征在于：所述储水箱(14)容积15L，呈长方体形态。
6.如权利要求1所述的一种用于超声检验系统的自动标定装置，其特征在于：所述微型隔膜泵及控制面板(15)含有开关、正转、反转、通讯网口、急停功能按键。
7.如权利要求1所述的一种用于超声检验系统的自动标定装置，其特征在于：所述水箱与标定试块工装之间采用透明水管(17)连接。
8.如权利要求1所述的一种用于超声检验系统的自动标定装置，其特征在于：所述标定试块(1)与尼龙卡扣(8)、特定工装(7)与储水箱(14)均采用内六角安装固定。

说明书全文

一种用于超声检验系统的自动标定装置

技术领域

[0001] 本发明属于自动超声波检验技术领域，具体涉及一种用于超声检验系统的自动标定装置。

背景技术

[0002] 超声波检测是无损检测活动中的最常用方法之一，是焊缝质量常用的检测手段。超声波检测大部分是通过检测超声波通过待测工件后的透射强度或反射强度来判别工件内部的间隙和材质分布状况，若只是简单作定性的探测，只需要能够获得工件内部对超声波反射强度的差异即可表征出工件内部的分布特征，但在核电无损测活动中，为精确得到待检对象缺陷信息，必须在超声探头测试试块上进行对探头参数的详细测量，基本测定内容包括探头前沿、探头延迟、探头角度等参数，对于某一个探头，这些信息基本不变，为了对待检对象缺陷定量更为准确，通常在无损检测活动中，还需要采用和待检对象同材质的含有不同人工反射体的模拟体进行灵敏度测量及校核。一般规定，灵敏度校核必须在每次检验开始前、检验过程中每隔12小时以及检验结束后进行，系统校核的内容包括检验系统的基准灵敏度和时基线性，校核方法及校核结果评价见表1。

[0003] 表1灵敏度校核及校核结果评价表

[0004]

[0005] 注释：[1]其它校核时机包括探头、超声仪更换时，或检验人员认为有必要时；[2]校核时的灵敏度为G1；[3]校核时的深度值或声程值为T1。

[0006] 可见，对于一次完整的无损检测活动，灵敏度校核工作十分重要。常规超声探头一般呈可拆卸形态，采用手工模式直接在模拟体上校核即可，但对于一些整体式的异形探头这种方式实施起来极为困难。

[0007] 以AP1000顶盖检查为例，针对不同贯穿件有不同的异形探头，且都是以整体形式存在，一个探头组件可多达13个独立探头，这种探头手工校核既不便操作又增大了人员暴露在辐射环境下的时间。故为避免这种情况，开发了一套用于超声检验系统的自动标定装置。

发明内容

[0008] 本发明的目的是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种用于超声检验系统的自动标定装置。

[0009] 本发明的技术方案如下：

[0010] 一种用于超声检验系统的自动标定装置，包括标定试块、耦合剂供给系统、手推式液压升降小车，其特征在于：标定试块、耦合剂供给系统搭载在手推式液压升降小车上，所述手推式液压升降小车可以自由的移动，包含有两个前部万向轮和两个后部定向轮；

[0011] 标定试块利用特定工装进行封装，在确认密封性能完好后和小车之间通过尼龙卡扣固定；封装标定试块的特定工装后端设有耦合剂进出口、空气排出口，前端设有供工装和超声扫查器的紧密相连的锁紧扣及调节螺圈，封装标定试块的特定工装内设有供判断超声扫查器是否安装就位的台阶面；

[0012] 耦合剂供给系统包括储水箱和供泵给使用的微型隔膜泵及控制面板，储水箱安装在手推车车身平面，储水箱上平面安装标定试块，储水箱侧面安装有微型隔膜泵及控制面板，微型隔膜泵及控制面板附近设有防水的安全电压输入端口。

[0013] 一种用于超声检验系统的自动标定装置，所述封装标定试块的特定工装正上方镶嵌有水瓶尺。

[0014] 一种用于超声检验系统的自动标定装置，所述封装标定试块的特定工装内连接处均采用橡胶密封圈进行密封处理。

[0015] 一种用于超声检验系统的自动标定装置，所述四个轮子均装有制动装置。

[0016] 一种用于超声检验系统的自动标定装置，所述储水箱容积15L，呈长方体形态。

[0017] 一种用于超声检验系统的自动标定装置，所述微型隔膜泵及控制面板含有开关、正转、反转、通讯网口、急停功能按键。

[0018] 一种用于超声检验系统的自动标定装置，所述水箱与标定试块工装之间采用透明水管连接。

[0019] 一种用于超声检验系统的自动标定装置，所述标定试块与尼龙卡扣、特定工装与储水箱均采用内六角安装固定。

[0020] 本发明的有益效果在于：

[0021] 1.手推式液压升降小车代替了相应检查对象模拟体，为搭载检验系统的标定试块提供平台，且能配合扫查器在一定范围内上下、左右、前后多个方向自由调整位置。

[0022] 2.系统搭载的标定试块能实现顶盖贯穿件检查系统的超声、涡流探头灵敏度自动标定包含起始标定、中间标定、结束标定功能，节约现场探头拆卸时间、降低检查人员辐射剂量、增强标定数据稳定性和可追溯性。

[0023] 3.该装置配备超声检验所需耦合剂循环供给系统，使得耦合剂泵送及回收控制更加方便，同时提升了整个检查系统的完整性、美观性。附图说明

[0024] 图1为本发明的超声检验系统的自动标定装置示意图；

[0025] 图2为本发明的超声检验系统的自动标定装置示意图

[0026] 图3为本发明的典型含人工反射体的试块图。

[0027] 图中：1、标定试块；2、耦合剂供给系统；3、手推式液压升降小车；4、万向轮；5、定向轮；6、制动装置；7、特定工装；8、尼龙卡扣；9、耦合剂进出口；10、空气排出口；11、锁紧扣；12、调节螺圈；13、水瓶尺；14、储水箱；15、微型隔膜泵及控制面板；16、安全电压输入端口；
17、透明水管；18、人工反射体。

具体实施方式

[0028] 下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

[0029] 一种用于超声检验系统的自动标定装置结构如图1、2所示，主要包括标定试块1、耦合剂供给系统2、手推式液压升降小车3三个部分。标定试块1、耦合剂供给系统2搭载在手推式液压升降小车3上，手推式液压升降小车3可前后、左右、上下灵活调节。

[0030] 该自动标定装置手推式液压升降小车3代替了相应检查对象模拟体，作为检验系统的标定试块搭载平台。

[0031] 手推式液压升降小车3可以自由的移动，包含有两个前部万向轮4和两个后部定向轮5，四个轮子均装有制动装置6，便于安装完成后的固定，从而避免自动标定时的蹿动。

[0032] 标定试块1首先利用特定工装7进行封装，在确认密封性能完好后和小车之间通过尼龙卡扣8固定。

[0033] 封装标定试块的特定工装7后端设有耦合剂进出口9、空气排出口10。

[0034] 封装标定试块的特定工装7前端设有供工装和超声扫查器的紧密相连的锁紧扣11及调节螺圈12。

[0035] 封装标定试块的特定工装7正上方镶嵌有水瓶尺13。

[0036] 封装标定试块的特定工装7内连接处均采用橡胶密封圈进行密封处理。

[0037] 封装标定试块的特定工装7内设有供判断超声扫查器是否安装就位的台阶面。

[0038] 耦合剂供给系统2包括储水箱14和供泵给使用的微型隔膜泵及控制面板15，储水箱14容积15L，呈长方体形态安装在手推车车身平面，储水箱14上平面安装标定试块1，储水箱14侧面安装有微型隔膜泵及控制面板15，微型隔膜泵及控制面板15含有开关、正转、反转、通讯网口、急停功能按键，控制面板附近设有防水的安全电压输入端口16。

[0039] 水箱与标定试块工装之间采用透明水管17连接，以便于水位的观察。

[0040] 标定试块1与尼龙卡扣8、特定工装7与储水箱14均采用内六角安装固定。

[0041] 以AP1000 反应堆压力容器顶盖超声检查自动标定为例，仪表测量管超声检查时采用的是集成13个超声探头为一体的探头组件，CRDM内表面超声检查时采用的是集成10个超声探头为一体的探头组件，二者均属于异形探头。

[0042] 仪表测量管和CRDM内表面超声检查时即为图1、2中标定试块1，两组试块可同时安装于液压升降小车3上。

[0043] 进一步的以AP1000 反应堆压力容器顶盖超声仪表测量管超声检查自动标定为例，标定试块1，分为碳钢侧试块和不锈钢侧试块两种。两块试块同时被封装在特定工装7中，然后安装于液压升降小车3。在碳钢侧试块和不锈钢侧试块上相同位置加工有相同的轴向和周向人工反射体18，如图3所示。

[0044] 安装完成后，如常规自动超声检测一样完成全范围的数据采集，然后分析数据获得相应探头的基准灵敏度，具体灵敏度校核设置如下所述：

[0045] 在双晶纵波45°探头置于标定试块1内表面，找到外表面槽最大反射波幅信号，调整增益使外表面槽的最大回波幅值达到80％满屏波幅，此时的仪器增益值为基准灵敏度G0。

[0046] 在双晶纵波70°探头置于标定试块1内表面，找到内表面槽最大反射波幅信号，调整增益使内表面槽的最大回波幅值达到80％满屏波幅，此时的仪器增益值为基准灵敏度G0。

[0047] 在双晶纵波0°探头置于标定试块1内表面，找到外表面底波信号，调整增益使外表面底波的回波幅值达到80％满屏波幅，此时的仪器增益值为基准灵敏度G0。

[0048] 在单晶横波45°探头置于标定试块1内表面，找到外表面槽最大反射波幅信号，调整增益使外表面槽的最大回波幅值达到80％满屏波幅，此时的仪器增益值为基准灵敏度G0。

[0049] 在缺陷定量探头置于标定试块1内表面，找到内表面或外表面槽最大波幅信号，调整增益使外表面槽的最大回波幅值达到80％满屏波幅，此时的仪器增益值为基准灵敏度G0。

[0050] 现场检查过程按照规定适时进行一次全范围的标定数据采集，然后分析数据获得各个探头的当前灵敏度G1和校核时的深度值或声程值为T1，最后通过计算判断整个超声检查系统的灵敏度是否正常。

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