[发明专利]一种控制棒导向筒开口销的超声检测探头及检测方法

说明书

本发明公开了一种控制棒导向筒开口销的超声检测探头及检测方法，其包括主体呈筒状的壳体，设于壳体内用于检测开口销叶片区域的第一晶片和第二晶片，以及设于壳体外用于插入开口销的开口第三晶片、第四晶片以及第五晶片，第三晶片和第四晶片相平行设置且与延迟块相倾斜设置，第五晶片与第一晶片和第二晶片相平行设置，方法如下：将第三、四、五晶片插入开口销的开口并使第一、二晶片紧贴开口销叶片区域，激发超声检测探头五个晶片，可同时进行信号采集，可有效提高检测效率。

技术领域

本发明涉及超声检测设备领域，特别涉及一种控制棒导向筒开口销的超声检测探头及检测方法。

背景技术

控制棒导向筒开口销位于核电站反应堆上部堆内构件中，开口销的主体为螺栓结构、开口通过两个半圆型叶片成圆柱形来实现，属于堆内构件内重要的紧固件。随着核电站运行时间的增长，开口销可能发生磨损、断裂等形式的失效。开口销的失效不仅会控制棒导向筒错位，影响控制棒下落时间，而且断裂的开口销部件作为异物进入核电站一回路将会损伤其他重要设备，影响核电设备的完整性。因此有必要对控制棒导向筒开口销实施在役检查，保证核电站的安全运行。

控制棒导向筒开口销的在役检查主要采用超声检查技术，超声检查技术可以有效检测材料内部的裂纹等缺陷。在役检查时，控制棒导向筒开口销随上部堆内构件组件整体被存放在构件水池内，开口销凹槽宽度仅为3mm，深度为30mm，这对开口销的检查带来了很大难度。由于控制棒导向筒在役检查时的特殊空间位置，超声检查的实施空间受限，因此需要设计新型的超声探头，实现对开口销的精确定位和有效检查。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够快速、准确、有效地完成检测的控制棒导向筒开口销的超声检测探头。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种控制棒导向筒开口销的超声检测探头，其包括主体呈筒状的壳体，所述壳体的上端部外周面上设有法兰，所述超声检测探头还包括封盖于所述壳体下端口上的保护膜、填充于所述壳体内部且位于所述壳体下端部的阻尼块、贴设于所述保护膜上端面且位于所述阻尼块和所述保护膜之间的第一晶片和第二晶片、用于将所述第一晶片和所述第二晶片分隔开的隔声板、填充于所述阻尼块上方且位于所述壳体内部的吸声材料，所述超声检测探头还包括与所述阻尼块相固定连接且呈U型的插接座、卡设于所述插接座内的延迟块、依次且上下位地分布于所述延迟块内的第三晶片、第四晶片以及第五晶片，所述第三晶片和所述第四晶片相平行设置且与延迟块相倾斜设置，所述第五晶片与所述第一晶片和所述第二晶片相平行设置。

优化的，所述超声检测探头还包括用于使超声检测探头与开口销卡紧的板簧。

优化的，所述第三晶片和所述延迟块所成夹角度数为30°-60°。

本发明还提供了一种基于上述控制棒导向筒开口销的超声检测探头的检测方法，其包括如下步骤：

步骤1：将安装有控制棒导向筒开口销超声检测探头的自动检查装置放置于构件水池内，并利用自动检查装置的探头驱动装置驱动超声检测探头在标定试块中进行灵敏度标定；

步骤2：借助自动检查装置上的垂直升降机构，将超声检测探头插入控制棒导向筒开口销间隙中，通过垂直升降机构向上的压紧力以及板簧的弹力作用，使五个晶片与开口销完全贴合，达到良好的耦合状态；

步骤3：同时激发超声检测探头里的五个探头晶片，并将超声检测探头接受到的超声波信号传输到超声仪内，激发超声检测探头的第一晶片和第二晶片，用于检测开口销叶片区域的裂纹缺陷；其中，激发超声检测探头的第三晶片和第四晶片，用于检测开口销肩部过渡区域的裂纹缺陷；激发超声检测探头的第五晶片，用于检测开口销螺栓区域的裂纹缺陷；

步骤4：借助垂直升降机构将超声检测探头完全退出控制棒导向筒开口销，将超声检测探头旋转180°后，借助自动检查装置上的垂直升降机构，将超声检测探头插入控制棒导向筒开口销间隙中，通过垂直升降机构向上的压紧力以及板簧的弹力作用，使五个晶片与开口销完全贴合，达到良好的耦合状态；