[发明专利]可伸缩式自旋进储罐罐壁缺陷检测及定位装置

权利要求书

1.可伸缩式自旋进储罐罐壁缺陷检测及定位装置，是由三角平台、驱动电机、螺旋往复系统、径向下压系统、伸缩连杆系统、超声波阵列探头和信号分析装置组成，其特征在于：主体由可叠加的螺杆、三组伸缩连杆及三角平台组成，所述三角平台(3)下方用圆柱销(22)连接，三根固定铰支架(4)安装在储罐罐口，三角平台(3)上放置信号分析装置(23)，三角平台自带套筒(24)装在螺杆旋转箱(2)内，螺杆旋转箱(2)内设置有三组键(26)，三角平台(3)上方一侧安装驱动电机(25)；所述驱动电机(25)转轴安装电机齿轮(27-1)、并间接连接螺杆旋转箱齿轮(27-2)，螺杆旋转箱齿轮(27-2)下方安有螺杆旋转箱(2)； 所述螺旋往复系统是由5-10根可拆装、其规格相同的螺杆(1)与一根直径与螺杆(1)相同的长轴(7)组成，螺杆(1)上设置有三条键槽(30)，三条键槽与螺杆旋转箱(2)内的三条均匀排布的键(26)配合；所述径向下压系统是由横向旋合套筒(5)、径向下压套筒(6)和长轴(7)及弹簧(8)组成，横向旋合套筒(5)的套筒内螺纹(21)与径向下压套筒(6)的径向下压套筒外螺纹(20)呈旋合状态，径向下压套筒(6)套在长轴(7)外，横向旋合套筒(5)卡在长轴(7)顶端，径向下压系统与弹簧(8)配合调节伸缩杆打开的角度；所述伸缩连杆系统是由三组伸缩连杆组成，每组伸缩连杆由三根上圆柱销(19)固定在径向下压套筒(6)的端盖，由三根下圆柱销(13)固定在长轴(7)的端盖，每一组由四节连杆A、B、C、D(15、16、17、18)组成，连杆与连杆之间分别用圆柱销A、B、C、D(9、10、11、12)连接固定，伸缩连杆的末端安装有超声波阵列探头(14)；所述超声波阵列探头(14)共有256个探头阵元(32)，所用探头阵元(32)排列成圆环形状；所述信号分析装置(23)安装在三角平台(3)上，信号分析装置(23)包括信号调理电路(33)、信号采集电路(34)、DSP控制器(35)、存储器(36)和显示器(37)，信号采集电路(34)包括AD转换器和FIFO存储器，超声波阵列探头(14)用信号线与信号调理电路(33)连接，再用信号线与信号采集电路(34)，DSP控制器(35)、存储器(36)和显示器(37)连接，进行A/D转化与数据缓存处理。

2.根据权利要求1所述储罐罐壁缺陷检测及定位装置，其特征是：所述螺杆(1)顶端设置有细螺柱外螺纹(28)，底部凹槽设有内螺孔螺纹(29)，用螺纹配合使两根螺杆互相连接，细螺柱外螺纹(28)大径与内螺孔螺纹(29)底径相等，每两个螺杆(1)旋合形成新螺杆。

3.根据权利要求1所述的可伸缩式自旋进储罐罐壁缺陷检测及定位装置，其特征在于：所述的罐壁缺陷检测及定位装置进行检测，其定位方法如下：超声波阵列探头(14)将扫描信号输送至信号调理电路(33)，调理后的输出信号送至信号采集电路(34)，进行A/D转化和数据缓存；预处理后的波形信号输送至DSP控制器(35)，当伸缩杆已伸开到所要求的角度范围内，DSP控制器(35)初始化三个探头的坐标，经以下关系：驱动电机带动电机齿轮(27-1)旋转，驱动电机齿轮转速乘以螺杆旋转箱齿轮和驱动电机齿轮的传动比得到螺杆旋转箱转速，螺杆(1)与螺杆旋转箱齿轮(27-2)由于键槽配合，使螺杆(1)与螺杆旋转箱齿轮(27-2)的转速一致；螺杆(1)是单线螺纹，螺杆每旋转360度，探头相应旋转360度，同时螺杆和探头下降的距离为一个螺距，已知驱动电机转速，则任一时刻探头起始位置的高度减去累计到该时刻已经下降的总螺距，可得该探头的垂直坐标；螺杆旋转周期为T，将罐壁内部均分为360度，三个探头初始相位分别为0度、120度、240度，则任意时间探头所在相位为螺杆转速乘以时间的值加上初始相位，微处理器运算后得出特征波形信号出现时探头的坐标信息，并存储于存储器(36)内，同时由显示器(37)显示。