一种用于聚乙烯管道焊接接头超声相控阵的手动扫查装置
技术领域
本实用新型涉及超声相控阵检测领域，具体是一种用于聚乙烯管道焊接接头超声相控阵的手动扫查装置。
技术背景
近30年来，聚乙烯管因其良好的环保性、抗冲击性、防腐蚀性、易于加工等特点，应用发展十分迅速，已大量的运用于天然气工程中，在天然气支线、供水管道方面已有逐渐代替钢管的趋势。随着管道使用数量的不断增长，燃气聚乙烯管道失效的事故也不断发生。据统计，聚乙烯管道的最主要失效原因是管道连接处的失效。聚乙烯管道的连接方式主要有两种：热熔焊接、电熔焊接。而电熔焊接主要用于小口径管道，燃气用聚乙烯管道一般是大口径管，因此，为保证燃气聚乙烯管道的安全性，确保聚乙烯管道的热熔接头处的安全十分有必要。
目前保证聚乙烯管道焊接接头质量的办法主要是对聚乙烯管道焊接流程进行控制，但在大批量、多因素的焊接过程中难免会出现纰漏，这就必须进行检测。针对于聚乙烯管道的热熔焊接接头，超声相控阵是一种比较理想的检测方法，特别是对于热熔焊接产生的孔洞、裂纹，检测效果比较好，这也使超声相控阵检测法成为了检测聚乙烯管道热熔接头的重要方法。但聚乙烯管道与传统金属管道不同，管道材料不是金属材料，不具有磁性也无法使用传统的超声扫查器，因此使用超声相控阵检测聚乙烯管道热熔接头的操作多为人工操作，手工进行超声相控阵扫描既耗时较长，又因操作不够标准化而导致检测结果因人为因素影响较大。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于聚乙烯管道焊接接头超声相控阵的手动扫查装置。为解决上述技术问题，本实用新型的解决方案是：
提供一种用于聚乙烯管道焊接接头超声相控阵的手动扫查装置，包括有扫查器支架，在所述扫查器支架两端对称固定有可推动的把手，所述扫查器支架四角设置有磁性轮组，所述扫查器支架的中央导轨中设置有探头夹持装置，所述磁性轮组包括有铰接在所述扫查器支架上的可调轮组、固定在所述扫查器支架上的固定轮组，所述探头夹持装置中央设置有下端带螺纹结构的探头夹持杆、设置在所述探头夹持杆下端的探头支架，在聚乙烯管道周向上设置有与所述磁性轮组配合使用的柔性含金属导轨，通过磁性吸引保持贴合滑动。柔性轨道由柔性橡胶制成内含柔性金属丝，通过底部的吸盘安装在聚乙烯管道的周向上，也就是依靠底部吸盘吸附固定于聚乙烯管道管壁。编码器、水楔块和超声相控阵探头安装在探头支架下方，并能沿着探头夹的规道滑动，编码器、探头和楔块用于采集信号并将信号传输到超声相控阵检测仪上，推动扫查器支架上的把手使得扫查器在两条柔性含金属轨道上移动测量。
提供基于所述的超声相控阵的手动扫查装置的检测方法，用于对被检测的燃气用聚乙烯管道热熔焊接接头进行检测，聚乙烯材料超声纵波声速约为1800～2400m/s。
进一步地，所述的编码器为轮式编码器。
进一步地，所述的楔块为水楔块，使用水作为耦合剂。
进一步地，所述C扫描图像是指轴向采用超声相控阵电子扫描，周向采用机械扫描，超声相控阵检测仪依据编码器的信号对轴向电子扫描和周向机械扫描的超声信号进行处理，并在超声相控阵检测仪的显示屏上输出C扫描图像。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的检测装置，通过柔性含金属导轨能够将超声相控阵设备固定在不同口径聚乙烯管道上，并且通过扫查器支架可以万向调节实现楔块与待测位的贴合，满足了现有技术中超声相控阵手动扫查的需求。进一步地，使用相控阵超声检测技术，可有效的解决聚乙烯材料声衰减较大、成像效果较差等问题；针对聚乙烯材料的声学特性，采用了水楔块，对于不同曲率的聚乙烯管道均可以使用，且使用的耦合剂为水，操作简便，经济实用。
附图说明
图1为本实用新型的整体机械结构示意图；
图2为实用新型的柔性含金属轨道示意图；
图3为实用新型的使用方式示意图；
图中：1柔性含金属导轨；2磁性轮组；21可调轮组；22固定轮组；3扫查器支架；31操作把手；4探头夹持装置；41探头夹持杆；42探头支架；43楔块探头；10柔性金属丝； 11柔性橡胶；12吸盘；13热熔焊接接头；14缺陷；15相控阵扫查范围。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对实用新型作进一步详细说明。
本实用新型提供的一种用于聚乙烯管道焊接接头超声相控阵的手动扫查装置，扫查装置包括：超声相控阵检测仪、1柔性含金属导轨；2磁性轮组；21可调轮组；22固定轮组；3扫查器支架；31操作把手；4探头夹持装置；41探头夹持杆；42探头支架；43楔块探头； 10柔性金属丝；11柔性橡胶；12吸盘；13热熔焊接接头；14缺陷；15相控阵扫查范围。
在所述扫查器支架两端对称固定有可推动的把手，所述扫查器支架四角设置有磁性轮组，所述扫查器支架的中央导轨中设置有探头夹持装置，所述磁性轮组包括有铰接在所述扫查器支架上的可调轮组、固定在所述扫查器支架上的固定轮组，所述探头夹持装置中央设置有下端带螺纹结构的探头夹持杆、设置在所述探头夹持杆下端的探头支架，在聚乙烯管道周向上设置有与所述磁性轮组配合使用的柔性含金属导轨，通过磁性吸引保持贴合滑动。柔性轨道由柔性橡胶制成内含金属丝，通过底部的吸盘安装在聚乙烯管道的周向上，也就是依靠底部吸盘吸附固定于聚乙烯管道管壁。附带地，编码器、水楔块和超声相控阵探头安装在探头夹下方，并能沿着探头夹的规道滑动，编码器、探头和楔块用于采集信号并将信号传输到超声相控阵检测仪上，推动扫查器支架上的把手使得扫查器在两条柔性含金属轨道上移动测量。
如图2所示，柔性含金属轨道1侧面呈L型，内部含有柔性金属丝10，外部由塑胶制成，通过底部的吸盘12安装在管道上。柔性金属丝10采用铁镍合金材料，具有磁性。如图1所示，整个扫查器通过磁性轮组2吸附在柔性含金属轨道1上方，其中：扫查器支架3设置在磁性轮组2上，可平滑地围绕管壁进行扫查；可调轮组21设置在扫查器支架3一侧，与所述扫查器支架铰接，可改变轮组方向以贴合不同曲率的管道；固定轮组22固定在所述扫查器支架上，配合提高扫查稳定性；探头支架4的两端分别设置在扫查支架3中间部位的安装槽中，可以沿着扫查支架3中间部位的安装槽轨道方向进行平移；探头夹持杆41设置于探头支架4中的螺纹洞中，依靠螺纹固定和调节高度；探头支架42通过螺栓与探头夹持杆41固定；配合使用的编码器44、楔块和超声相控阵探头43安装在探头支架42下方，并能沿着探头夹的规道滑动；操作把手9设置在扫查器支架两端，推动扫查器在柔性含金属轨道1上滑动。编码器、楔块和超声相控阵探头用于采集信号并将信号传输到超声相控阵检测仪上。
基于上述的一种用于聚乙烯管道焊接接头超声相控阵的手动扫查装置，用于对被测聚乙烯管道热熔焊接接头进行检验。如图3所示具体方法为：首先清洁聚乙烯管道热熔接头两侧的管壁，之后将两条柔性含金属轨道调整导轨间距后，利用吸盘吸附安装在管道热熔焊接接头的两侧，再将扫查器安装放置于轨道上，使磁性轮组与轨道垂直对齐，通过探头支架和探头夹持杆调整探头位置使得探头与管道贴合，之后用把手推动扫查器沿轨道滑动，编码器和探头将会采集信号并将信号传输至超声相控检测仪上，检测结果通过超声相控阵检测仪以C 扫描图像的形式呈现。
