详情

原文传递一种大直径筒体内壁超声检测设备的周向定位装置及方法

专利名称：	一种大直径筒体内壁超声检测设备的周向定位装置及方法
摘要：	本发明涉及无损检测技术领域，具体公开了一种大直径筒体内壁超声检测设备的周向定位装置及方法。该装置中同步带安装模块真空吸附在大直径筒体内壁上，周向小车磁性吸附在同步带安装模块上，并在周向小车正中间位置安装的编码信号反馈模块与同步带安装模块构成啮合关系，使周向小车在电机的驱动下进行圆周运动时，同步带安装模块与编码信号反馈模块共同作用，产生编码信号，并获得检测设备相对于起点运动的角度。该装置及方法可获得被检对象内相对于检测起点运动的角度，并确定被检对象内部的具体位置，进而对超声检测信号进行匹配，以便在后续对超声检测信号的分析与比较中可以准确的对缺陷进行定位，保证了超声检测的数据质量和检测精度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	核动力运行研究所
发明人：	丁冬平;胡啸;杨堃;杨勇;张军;陈凯;巩希德
专利状态：	有效
申请日期：	2017-12-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201711461825.3
公开号：	CN109975426A
代理机构：	核工业专利中心
代理人：	李东斌
分类号：	G01N29/265(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	430223 湖北省武汉市东湖新技术开发区民族大道1021号
主权项：	1.一种大直径筒体内壁超声检测设备的周向定位装置，其特征在于：该装置包括同步带安装模块(1)、周向小车(3)以及编码信号反馈模块(2)，其中，同步带安装模块(1)真空吸附在大直径筒体内壁(4)上，周向小车(3)磁性吸附在同步带安装模块(1)上，并在周向小车(3)正中间位置安装的编码信号反馈模块(2)与同步带安装模块(1)构成啮合关系，使周向小车(3)在电机的驱动下进行圆周运动时，同步带安装模块(1)与编码信号反馈模块(2)共同作用，产生编码信号，从而获得检测设备相对于起点运动的角度。 2.根据权利要求1所述的一种大直径筒体内壁超声检测设备的周向定位装置，其特征在于：所述的同步带安装模块(1)包括导轨板(1001)、真空吸盘(1002)以及同步带(1010)，其中，导轨板(1001)通过其上设有的真空吸盘(1002)吸附在大直径筒体内壁(4)上；同步带(1010)通过拉紧机构固定安装在面向筒体内壁一侧的导轨板(1001)表面上，并通过拉紧机构将同步带(1010)张紧在导轨板(1001)上。 3.根据权利要求2所述的一种大直径筒体内壁超声检测设备的周向定位装置，其特征在于：所述的拉紧机构包括拉紧座(1003)、拉板(1006)以及同步带压板(1007)，其中，拉紧座(1003)固定安装在导轨板(1001)的左侧端面上，同步带(1010)右端直接与导轨板(1001)固定，同步带(1010)左端通过同步带压板(1007)压紧，同步带压板(1007)通过拉板(1006)与拉紧座(1003)固定，通过拉板(1006)带动同步带(1010)向左移动，使得同步带(1010)被张紧。 4.根据权利要求1所述的一种大直径筒体内壁超声检测设备的周向定位装置，其特征在于：所述的编码器反馈模块(2)包括安装座(2001)、编码器(2004)、惰轮座(2006)以及旋转轴(2007)，其中，编码器(2004)设置在安装座(2001)上，并在安装座(2001)下方侧壁安装有惰轮座(2006)，惰轮(2011)轴向固定在惰轮座(2006)上，并可绕轴自由转动；编码器(2004)下端与旋转轴(2007)、同步带轮(2009)同轴布置，使同步轮(2009)旋转时，通过旋转轴(2007)带动编码器(2004)同步旋转，并相应产生编码信号。 5.根据权利要求4所述的一种大直径筒体内壁超声检测设备的周向定位装置，其特征在于：所述的安装座(2001)固定安装在周向小车(3)上，实现编码器反馈模块(2)整体固定在周向小车(3)上；所述的同步带轮(2009)通过键传动带动旋转轴(2007)旋转，所述的旋转轴(2007)通过紧定螺钉(2008)与编码器(2004)固定连接。 6.根据权利要求1所述的一种大直径筒体内壁超声检测设备的周向定位装置，其特征在于：所述的周向小车(3)包括小车壳体(3001)、驱动带轮(3002)、从动带轮(3004)以及滚动轮(3005)，其中，驱动带轮(3002)与从动轮(3004)安装在小车壳体(3001)上，并利用驱动同步带(3003)将驱动带轮(3002)与从动轮(3004)相连接，并在驱动带轮(3002)转动时，通过从动轮(3004)上的轮轴(3006)带动滚动轮(3005)旋转，使磁性吸附在导轨板(1001)表面的滚动轮(3005)带动周向小车(3)移动；所述的小车壳体(3001)顶部设有安装梁(3007)，用于安装编码信信号反馈模块(2)。 7.根据权利要求4所述的一种大直径筒体内壁超声检测设备的周向定位装置，其特征在于：所述的同步带(1010)穿过对称布置的惰轮(2011)，并与同步带轮(2009)相啮合。 8.一种大直径筒体内壁超声检测设备的周向定位方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：步骤1、获得被检对象圆心到周向运动小车上的两组滚动轮圆心之间的连心线的垂直距离；步骤2、利用周向小车上的编码器反馈信号，获得检测设备在被检对象内相对于检测起点运动的角度。 9.根据权利要求8所述的一种大直径筒体内壁超声检测设备的周向定位方法，其特征在于：所述的步骤1具体包括：根据被检对象的内壁半径为R0、导轨板安装后内弧面与被检对象内壁间在直径方向上的距离为L0、检测设备的周向运动小车上的滚动轮半径为R1、周向运动小车上的两组滚动轮圆心之间的连心线距离为L1、连心线与编码信号反馈装置上的同步带轮圆心之间的垂直距离为L2，可计算获得被检对象圆心O到周向运动小车上的两组滚动轮圆心之间的连心线的垂直距离L3为：L3＝[(R0-L0-R1)2-(L1/2)2]1/2。 10.根据权利要求8所述的一种大直径筒体内壁超声检测设备的周向定位方法，其特征在于：所述的步骤2具体包括：步骤2.1、获得同步带轮圆心围绕被检对象圆心做圆周运动的半径被检对象圆心O到同步带轮圆心O1的直线距离为L4＝L3+L2；因编码信号反馈装置安装在周向小车的正中间，因此，被检对象的直径经过同步带轮的圆心，即被检对象圆心O到同步带轮圆心O1的直线距离为L4即为同步带轮圆心O1围绕被检对象圆形O做圆周运动的半径；步骤2.2、在周向小车运动时，利用反馈的编码器信号，获得检测设备在被检对象内部相对于起点所运动的角度；根据同步带轮圆心O1围绕被检对象圆形O做圆周运动的半径L4，可获得同步带轮连续旋转时其分度圆在远端形成的弧形轮廓半径R3为R3＝L4+R2，其中，R2为同步带轮的分度圆半径；在编码器反馈n1个脉冲时，同步带轮旋转了N＝(n1/n0)圈，则同步带轮分度圆在远端形成的弧形轮廓的弧长S1＝2πR2·N，该圆弧对应的圆心角即为检测设备在被检对象内部相对于起点所运动的角度α；所以α＝(S1/2πR3)·360°＝R2·(n1/n0)/{[(R0-L0-R1)2-(L1/2)2]1/2+L2+R2}；其中，n0为同步带轮每旋转一圈编码器所产生的脉冲数；n1为编码器反馈的测量数值。
所属类别：	发明专利