专利名称：可调式超声波检测探头盒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钢轨头部超声波自动化检测技术，具体地指一种可调式超声波检测探头盒。
背景技术：
在钢铁生产企业，重轨在出厂前要对钢轨轨头进行超声波探伤检查。超声波是超声频率的机械振动在弹性介质中的传播过程，超声波探伤就是利用材料主身及内部缺陷的声学性质对超声波传播的影响，非破坏地探测材料内部缺陷的大小、形状和分布状况，由于超声波探伤具有灵敏度高，穿透力强，检测速度快，成本低等优点，已成为无损检测的主要方法之一。重轨由连铸钢坯经加热、多机架轧机轧制而成，钢内部组织细而均勻，十分有利于超声波传播。超声波经发射、藕合传至工件内部，遇缺陷界面及工件底面时产生反射回波，操作人员从波形图上读出缺陷位置和波幅大小并与参考值进行比较，判出内部缺陷情况并随时记录。重轨在钢水冶炼和随后的轧制加工中可能会产生夹杂、白点和气泡等缺陷， 均可通过超声波探伤方法进行检验。当今重轨在线高速自动化检测的最先进技术是加拿大NDT公司生产的重轨无损检测线，但实践发现其重轨头部检测探头盒在设计上存在一定的弊端校准钢轨头部两侧检测探头灵敏度时，只能依靠调整轨头检测起落架的高度来调整探头的高度位置，探头盒中的2个探头只要有任意1个对准样轨上对应的人工伤，另外的1个探头就已经对准其对应的人工伤了。通过生产作业发现，这种理想状态很难达到。根据铁标要求，样轨上头部侧面的两个人工伤分别距离钢轨头部踏面14mm和30mm，与钢轨侧面探测面呈8度角，由于探头架组件自身的间隙和磨损间隙，无法保证探头盒处于绝对水平状态。运输辊道磨损程度也不同，无法保证样轨处于水平状态。因此，这种灵敏度校正法不能保证探头盒中的2个探头分别同时在最佳高度位置以最佳角度对准样轨人工伤而获得最佳反射回波。在这种状态下校正的探伤灵敏度偏高，造成钢轨头部检测经常性误报、误判。
发明内容本实用新型的目的就是要提供一种检测准确、可大幅减少误报现象的可调式超声波检测探头盒。为实现上述目的，本实用新型所设计的可调式超声波检测探头盒，包括探头盒体， 所述探头盒体上设置有固定探头框和活动探头框，所述固定探头框和活动探头框内分别安装有固定探头和活动探头。所述活动探头框的左右两侧同轴布置有旋转定位轴，所述左侧的旋转定位轴安装在探头盒体上的轴孔中，所述右侧的旋转定位轴安装在角度固定卡的开口孔中。所述角度固定卡上设置用于收紧开口孔的角度锁紧螺栓，所述角度固定卡的两端通过穿过其螺栓孔的螺栓与探头盒体固连。作为优选方案，所述左侧的旋转定位轴通过轴固定滑块活动安装在探头盒体上的轴孔中，所述轴孔为竖向腰形孔。所述探头盒体上下两端穿插设置有与轴固定滑块相配合的高度调整螺栓。对应地，所述角度固定卡两端的螺栓孔也为竖向腰形孔。这样，可同步调整左侧和右侧旋转定位轴的高度。进一步地，所述活动探头框的上下两端设置有探头固定螺栓，所述活动探头通过探头固定螺栓安装在活动探头框中。本实用新型的作用原理如下在检测钢轨轨头时，先将探头盒中的固定探头对准样轨上对应的人工伤，然后通过调整活动探头框，使活动探头在最佳高度位置以最佳角度对准样轨上相应的人工伤，从而获得最佳反射回波。本实用新型的优点在于所设计的可调式超声波检测探头盒中，活动探头可以单独调整检测角度，还可以调整上下高度。这样，活动探头与固定探头相配合，校正出的检测灵敏度非常准确，大大降低了误报率。实际检测表明在钢轨头部两侧超声波检测过程中， 本实用新型使用效果良好。经统计改进前每个探头的检测灵敏度调试时间为10分钟以上，改进后缩短为5分钟左右，作业率提高了约一倍。钢轨头部检测误判指数从千分之0. 3 降为千分之0.01，大幅降低了误报、误判率，极大地提高钢轨的成材率。

图1为一种可调式超声波检测探头盒的主视结构示意图。图2为图1的俯视图。图3为图1的左视图。图4为图2中的A向局部放大结构示意图。图5为图4中的B部分放大结构示意图。图6为图4中角度固定卡的放大结构示意图。图中高度调整螺栓1、旋转定位轴2、轴固定滑块3、探头固定螺栓4、活动探头框 5、探头盒体6 (其中轴孔6a)、螺栓7、角度锁紧螺栓8、角度固定卡9 (其中开口孔9a、螺栓孔％)、固定探头10、活动探头11、固定探头框12。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。图中所示的可调式超声波检测探头盒，具有一个槽钢型的探头盒体6，探头盒体6 上安装有固定探头框12和活动探头框5，固定探头框12中安装有固定探头10，活动探头框 5中安装有和活动探头11。具体地，活动探头框5的上下两端设置有探头固定螺栓4，活动探头11通过探头固定螺栓4安装在活动探头框5中。活动探头框5的左右两侧同轴布置有旋转定位轴2。其中，左侧的旋转定位轴2通过轴固定滑块3活动安装在探头盒体6上的轴孔6a中，轴孔6a为竖向腰形孔，探头盒体6 上下两端穿插设置有与轴固定滑块3相配合的高度调整螺栓1。右侧的旋转定位轴2安装在角度固定卡9的开口孔9a中，角度固定卡9上设置用于收紧开口孔9a的角度锁紧螺栓 8。角度固定卡9的两端通过穿过其螺栓孔9b的螺栓7与探头盒体6固连。与探头盒体6 上的轴孔6a相对应，角度固定卡9两端的螺栓孔9b也为竖向腰形孔。通过操作高度调整螺栓1，结合探头角度固定卡9两端的竖向腰形螺栓孔％，可实现活动探头框5上下高度的调整。通过转动角度锁紧螺栓8，结合高度调整螺栓1锁紧旋转
4定位轴2，来锁紧活动探头框5的角度。这样，可将活动探头11的高度和角度控制在对准样轨上相应人工伤的最佳位置，从而获得最佳反射回波。 本实用新型使用时，首先调整其固定探头10的灵敏度，调整方法参照探头盒上的调整说明。将活动探头11放入活动探头框5内，并锁紧活动探头框5上下两端的探头固定螺栓4。然后将活动探头11垂直对准标样上的人工缺陷，调整活动探头框5的上下高度，观察超声波探伤仪显示器上探头回波高度达到最高时，停止上下调整。锁紧上、下高度调整螺栓1，锁紧角度固定卡9上的螺栓7。调整活动探头框5的角度(即活动探头11的检测角度)，观察超声波探伤仪显示器上探头回波高度达到最高时，停止调整。锁紧角度固定卡9 上的角度锁紧螺栓8。此时本实用新型的检测高度以及检测角度为最佳。
权利要求1.一种可调式超声波检测探头盒，包括探头盒体(6)，所述探头盒体(6)上设置有固定探头框(12)和活动探头框(5)，所述固定探头框(12)和活动探头框(5)内分别安装有固定探头(10)和活动探头(11)，其特征在于所述活动探头框(5)的左右两侧同轴布置有旋转定位轴(2)，所述左侧的旋转定位轴(2)安装在探头盒体(6)上的轴孔(6a)中，所述右侧的旋转定位轴(2)安装在角度固定卡(9)的开口孔(9a)中；所述角度固定卡(9)上设置用于收紧开口孔(9a)的角度锁紧螺栓(8)，所述角度固定卡(9)的两端通过穿过其螺栓孔(9b) 的螺栓(7)与探头盒体(6)固连。
2.根据权利要求1所述的可调式超声波检测探头盒，其特征在于所述左侧的旋转定位轴(2)通过轴固定滑块(3)活动安装在探头盒体(6)上的轴孔(6a)中，所述轴孔(6a) 为竖向腰形孔；所述探头盒体(6)上下两端穿插设置有与轴固定滑块(3)相配合的高度调整螺栓(1)；对应地，所述角度固定卡(9)两端的螺栓孔(9b)也为竖向腰形孔。
3.根据权利要求1或2所述的可调式超声波检测探头盒，其特征在于所述活动探头框(5)的上下两端设置有探头固定螺栓(4)，所述活动探头(11)通过探头固定螺栓(4)安装在活动探头框(5)中。
专利摘要本实用新型公开一种可调式超声波检测探头盒，包括探头盒体，所述探头盒体上设置有固定探头框和活动探头框，所述固定探头框和活动探头框内分别安装有固定探头和活动探头，所述活动探头框的左右两侧同轴布置有旋转定位轴，所述左侧的旋转定位轴安装在探头盒体上的轴孔中，所述右侧的旋转定位轴安装在角度固定卡的开口孔中；所述角度固定卡上设置用于收紧开口孔的角度锁紧螺栓，所述角度固定卡的两端通过穿过其螺栓孔的螺栓与探头盒体固连。本实用新型所设计的可调式超声波检测探头盒通过调整可调式探头的位置及角度对准样轨上相应的人工伤，获得最佳反射回波，检测灵敏度准确，降低了误报率，提高效率，极大的提高了钢轨的成材率。
文档编号G01N29/24GK202256267SQ20112037686
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者周雪清, 曾庆贵, 沙斌 申请人:武汉钢铁(集团)公司