專利名稱：聚焦聲場(chǎng)對(duì)連鑄坯樣品檢測(cè)的超聲掃查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋼坯檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲掃查裝置。
背景技術(shù)：
提高鋼水和連鑄坯的純凈度是目前鋼鐵生產(chǎn)的技術(shù)趨勢(shì)，檢查連鑄坯質(zhì)量情況的手段不多，目前有分析鑄坯的偏析情況硫印的方法，用于分析鑄坯的偏析情況的硫印方法是一種宏觀觀察偏析情況的手段，在煉鋼現(xiàn)場(chǎng)附近就配有專門的場(chǎng)地用于這項(xiàng)檢查，用來分析連鑄坯質(zhì)量狀況，硫印樣品是從鋼水澆注的連鑄坯頭尾料上截取的，體積較大，重量約300kg左右。在熱軋以后的生產(chǎn)線上也有在線的超聲波無損檢查設(shè)備可以在線判斷分析連鑄坯經(jīng)過熱軋后的產(chǎn)品潔凈度情況，當(dāng)然如果在熱軋工藝更上游比如連鑄坯生產(chǎn)階段就能夠把握材料的純凈程度，就可以預(yù)測(cè)后續(xù)的質(zhì)量情況，為生產(chǎn)提供更多的信息。對(duì)連鑄坯采用聚焦聲場(chǎng)實(shí)施宏觀潔凈度的檢測(cè)評(píng)價(jià)是一種反映鑄坯質(zhì)量的方法，該方法檢測(cè)靈敏度和檢測(cè)效率都比較高。由于在線連鑄坯產(chǎn)品溫度高，表面粗糙，難以直接進(jìn)行聚焦聲場(chǎng)的檢測(cè)，所以需要先提取連鑄坯潔凈度樣品，經(jīng)過樣品加工后，再進(jìn)行檢測(cè)。連鑄坯潔凈度樣品是從鋼水澆注的連鑄坯上截取的片狀樣品，厚度IOOmm以內(nèi)，體積較大，重量約幾百公斤?，F(xiàn)有的探測(cè)試驗(yàn)中，為了在連鑄坯樣品上直接進(jìn)行夾渣含量檢查的超聲波試驗(yàn)，通常采用了 5 IOMHz頻率的聚焦超聲波換能器作為探針，來檢取夾渣的回波信號(hào)，同時(shí)由于連鑄坯樣品厚度￡100_，實(shí)現(xiàn)長焦距超聲換能器與連鑄坯樣品的水耦合有較大困難，并且連鑄坯樣品體積大，非常重，所以在采用聚焦聲場(chǎng)對(duì)連鑄坯樣品實(shí)施內(nèi)部質(zhì)量狀況的檢測(cè)評(píng)價(jià)過程中，需要設(shè)計(jì)安全合理的裝置結(jié)構(gòu)來配合完成樣品放置、調(diào)整、和配合檢測(cè)分析，需要一種專門的裝置來實(shí)現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種聚焦聲場(chǎng)對(duì)連鑄坯樣品檢測(cè)的超聲掃查裝置，本裝置的超聲聚焦探頭可以自由的在三維方向上移動(dòng)，放置待測(cè)樣品的水槽內(nèi)通過四個(gè)水平調(diào)節(jié)頂出頭能夠快速調(diào)節(jié)樣品水平，實(shí)現(xiàn)了對(duì)硫印內(nèi)部夾渣檢測(cè)所需的包括移動(dòng)、耦合厚度、樣品水平等外圍檢測(cè)條件的高精度控制調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種聚焦聲場(chǎng)對(duì)連鑄坯樣品檢測(cè)的超聲掃查裝置，包括支撐座、水槽機(jī)構(gòu)、門形支架、探頭托架和超聲聚焦探頭，所述水槽機(jī)構(gòu)固定安裝在支撐座上，所述支撐座設(shè)有一對(duì)導(dǎo)軌，所述門形支架跨過水槽機(jī)構(gòu)架設(shè)在一對(duì)導(dǎo)軌上，所述導(dǎo)軌上設(shè)置有支架電機(jī)，所述門形支架通過絲杠副由支架電機(jī)帶動(dòng)；所述探頭托架設(shè)置在門形支架的橫梁上，橫梁上設(shè)置有托架電機(jī)，托架電機(jī)通過絲杠副帶動(dòng)探頭托架在橫梁上移動(dòng)；所述超聲聚焦探頭設(shè)置在探頭托架，探頭托架上設(shè)置有探頭電機(jī)，所述探頭電機(jī)通過絲杠副帶動(dòng)超聲聚焦探頭上下移動(dòng)； 所述超聲聚焦探頭與水槽機(jī)構(gòu)相配合，所述水槽機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。[0007]所述的絲杠副上都設(shè)置有滾珠絲杠致動(dòng)器。所述的探頭電機(jī)為帶抱剎伺服電機(jī)。所述水槽機(jī)構(gòu)包括水槽和四組水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述水槽內(nèi)設(shè)有水槽托座板，四組水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在水槽托座板上成方形排列；所述水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括水平調(diào)節(jié)頂出頭、水平調(diào)節(jié)聯(lián)接桿和水平調(diào)節(jié)旋紐，所述水平調(diào)節(jié)聯(lián)接桿一端通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)連接水平調(diào)節(jié)頂出頭，水平調(diào)節(jié)聯(lián)接桿另一端與水平調(diào)節(jié)旋紐相連，所述水平調(diào)節(jié)頂出頭的底端設(shè)置在水槽托座板的下方，水平調(diào)節(jié)頂出頭的頂端穿過水槽托座板，水平調(diào)節(jié)頂出頭與水槽托座板之間由防水蓋板密封。所述的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)包括蝸桿、蝸輪和軸承，所述蝸桿一端與蝸輪相配合，蝸桿另一端與水平調(diào)節(jié)聯(lián)接桿相連，所述蝸輪通過軸承安裝在水槽托座板的下方，蝸輪中心設(shè)有螺紋孔，所述水平調(diào)節(jié)頂出頭穿過蝸輪中心的螺紋孔，水平調(diào)節(jié)頂出頭與蝸輪構(gòu)成絲杠副。所述的防水蓋板與水槽托座板和水平調(diào)節(jié)頂出頭的密封端面上設(shè)置有O形密封圈。所述的水槽為有機(jī)玻璃水槽。所述水平調(diào)節(jié)頂出頭的頂端為球形頭。本實(shí)用新型聚焦聲場(chǎng)對(duì)連鑄坯樣品檢測(cè)的超聲掃查裝置上的超聲聚焦探頭由電機(jī)帶動(dòng)可以自由的在三維方向上移動(dòng)，放置待測(cè)樣品的水槽內(nèi)通過四個(gè)水平調(diào)節(jié)頂出頭能夠快速調(diào)節(jié)樣品水平，確保檢測(cè)的有效實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了聚焦超聲波和大重量連鑄坯樣品的全方位水平耦合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)硫印內(nèi)部夾渣檢測(cè)所需的包括移動(dòng)、耦合厚度、樣品水平等外圍檢測(cè)條件的高精度控制調(diào)節(jié)。

圖1為本實(shí)用新型聚焦聲場(chǎng)對(duì)連鑄坯樣品檢測(cè)的超聲掃查裝置的主視示意圖；圖2為本實(shí)用新型的俯視示意圖；圖3為本實(shí)用新型的左視示意圖；圖4為本實(shí)用新型中水槽機(jī)構(gòu)的主視局部截面圖；圖5為本實(shí)用新型中水槽機(jī)構(gòu)的俯視示意圖；圖6為水槽機(jī)構(gòu)中水平調(diào)節(jié)頂出頭區(qū)域的放大截面圖。圖中:1支撐座、2水槽機(jī)構(gòu)、3門形支架、4探頭托架、5超聲聚焦探頭、6橫梁、7滾珠絲杠致動(dòng)器、21水槽、22水槽托座板、23水平調(diào)節(jié)頂出頭、24水平調(diào)節(jié)聯(lián)接桿、25水平調(diào)節(jié)旋紐、26防水蓋板、27蝸桿、28蝸輪、29軸承、20 O形密封圈。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型表述的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例1如圖1、2、3所示，一種聚焦聲場(chǎng)對(duì)連鑄坯樣品檢測(cè)的超聲掃查裝置，包括支撐座1、水槽機(jī)構(gòu)2、門形支架3、探頭托架4和超聲聚焦探頭5，考慮到防水美觀和承重等性能，在本實(shí)施例中，所述的支撐座I采用大理石平臺(tái)；所述水槽機(jī)構(gòu)2固定安裝在支撐座I上，所述支撐座I設(shè)有一對(duì)導(dǎo)軌，所述門形支架3跨過水槽機(jī)構(gòu)2架設(shè)在一對(duì)導(dǎo)軌上，所述導(dǎo)軌上設(shè)置有支架電機(jī)，所述門形支架3通過絲杠副由支架電機(jī)帶動(dòng)；所述探頭托架4設(shè)置在門形支架3的橫梁6上，橫梁6上設(shè)置有托架電機(jī)，托架電機(jī)通過絲杠副帶動(dòng)探頭托架4在橫梁6上移動(dòng)；所述超聲聚焦探頭5設(shè)置在探頭托架4，探頭托架4上設(shè)置有探頭電機(jī)，所述探頭電機(jī)通過絲杠副帶動(dòng)超聲聚焦探頭5上下移動(dòng)；所述超聲聚焦探頭5與水槽機(jī)構(gòu)2相配合，所述水槽機(jī)構(gòu)2內(nèi)設(shè)置有水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。在本實(shí)用新型中，為了方便對(duì)超聲聚焦探頭5位置的控制，所述的絲杠副上都設(shè)置有滾珠絲杠致動(dòng)器7，電機(jī)與絲杠副之間通過聯(lián)軸器相連動(dòng)，所述的探頭電機(jī)為帶抱剎伺服電機(jī)。如圖4、5、6所示，本實(shí)用新型可以進(jìn)一步描述為，所述水槽機(jī)構(gòu)2包括水槽21和四組水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述水槽21內(nèi)設(shè)有水槽托座板22，四組水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在水槽托座板22上成方形排列；所述水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括水平調(diào)節(jié)頂出頭23、水平調(diào)節(jié)聯(lián)接桿24和水平調(diào)節(jié)旋紐25，所述水平調(diào)節(jié)聯(lián)接桿24 —端通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)連接水平調(diào)節(jié)頂出頭23，水平調(diào)節(jié)聯(lián)接桿24另一端與水平調(diào)節(jié)旋紐25相連，所述水平調(diào)節(jié)頂出頭23的底端設(shè)置在水槽托座板22的下方，水平調(diào)節(jié)頂出頭23的頂端穿過水槽托座板22，水平調(diào)節(jié)頂出頭23與水槽托座板22之間由防水蓋板26密封。本實(shí)用新型可以進(jìn)一步描述為，所述的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)包括蝸桿27、蝸輪28和軸承29，所述蝸桿27 —端與蝸輪28相配合，蝸桿27另一端與水平調(diào)節(jié)聯(lián)接桿24相連，所述蝸輪28通過軸承29安裝在水槽托座板22的下方，蝸輪28中心設(shè)有螺紋孔，所述水平調(diào)節(jié)頂出頭23穿過蝸輪28中心的螺紋孔，水平調(diào)節(jié)頂出頭23與蝸輪28構(gòu)成絲杠副。在本實(shí)施例中，為了進(jìn)一步增強(qiáng)放水密封的效果，所述的防水蓋板26與水槽托座板22和水平調(diào)節(jié)頂出頭23的密封端面上設(shè)置有O形密封圈20。在檢測(cè)時(shí)為了方便觀察，所述的水槽21為有機(jī)玻璃水槽。在本實(shí)施例中，為了避免水平調(diào)節(jié)頂出頭22碰傷被測(cè)鋼板，所述水平調(diào)節(jié)頂出頭22的頂端為球形頭。該機(jī)械結(jié)構(gòu)的工作過程如下:I)門形支架3的鎖緊機(jī)構(gòu)脫開，支架電機(jī)開始工作使門形支架3離開檢測(cè)位置到達(dá)指定的接料位置后停止；2)待檢連鑄坯樣品運(yùn)放到水槽21就位，門形支架3回到檢測(cè)區(qū)域，鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊門形支架3 ；3)調(diào)整檢測(cè)條件，包括樣品水平、水層高度、探頭位置等，為啟動(dòng)檢測(cè)程序做好準(zhǔn)備;4)檢測(cè)結(jié)束后，門形支架3的鎖緊機(jī)構(gòu)脫開，支架電機(jī)開始工作使門形支架3離開檢測(cè)位置到達(dá)指定出料位置后停止；樣品移出后，門形支架3回到檢測(cè)區(qū)域，鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊門形支架3。
權(quán)利要求1.一種聚焦聲場(chǎng)對(duì)連鑄坯樣品檢測(cè)的超聲掃查裝置，其特征是:包括支撐座(I)、水槽機(jī)構(gòu)(2)、門形支架(3)、探頭托架(4)和超聲聚焦探頭(5)，所述水槽機(jī)構(gòu)(2)固定安裝在支撐座(I)上，所述支撐座(I)設(shè)有一對(duì)導(dǎo)軌，所述門形支架(3)跨過水槽機(jī)構(gòu)(2)架設(shè)在一對(duì)導(dǎo)軌上，所述導(dǎo)軌上設(shè)置有支架電機(jī)，所述門形支架(3)通過絲杠副由支架電機(jī)帶動(dòng)；所述探頭托架⑷設(shè)置在門形支架⑶的橫梁(6)上，橫梁(6)上設(shè)置有托架電機(jī)，托架電機(jī)通過絲杠副帶動(dòng)探頭托架(4)在橫梁(6)上移動(dòng)；所述超聲聚焦探頭(5)設(shè)置在探頭托架(4)，探頭托架(4)上設(shè)置有探頭電機(jī)，所述探頭電機(jī)通過絲杠副帶動(dòng)超聲聚焦探頭(5)上下移動(dòng)；所述超聲聚焦探頭(5)與水槽機(jī)構(gòu)(2)相配合，所述水槽機(jī)構(gòu)(2)內(nèi)設(shè)置有水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的聚焦聲場(chǎng)對(duì)連鑄坯樣品檢測(cè)的超聲掃查裝置，其特征是:所述的絲杠副上都設(shè)置有滾珠絲杠致動(dòng)器(7)。
3.如權(quán)利要求1所述的聚焦聲場(chǎng)對(duì)連鑄坯樣品檢測(cè)的超聲掃查裝置，其特征是:所述的探頭電機(jī)為帶抱剎伺服電機(jī)。
4.如權(quán)利要求f3中任意一權(quán)利要求所述的聚焦聲場(chǎng)對(duì)連鑄坯樣品檢測(cè)的超聲掃查裝置，其特征是:所述水槽機(jī)構(gòu)(2)包括水槽(21)和四組水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述水槽(21)內(nèi)設(shè)有水槽托座板(22)，四組水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在水槽托座板(22)上成方形排列；所述水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括水平調(diào)節(jié)頂出頭(23)、水平調(diào)節(jié)聯(lián)接桿(24)和水平調(diào)節(jié)旋紐(25)，所述水平調(diào)節(jié)聯(lián)接桿(24) —端通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)連接水平調(diào)節(jié)頂出頭(23)，水平調(diào)節(jié)聯(lián)接桿(24)另一端與水平調(diào)節(jié)旋紐(25)相連，所述水平調(diào)節(jié)頂出頭(23)的底端設(shè)置在水槽托座板(22)的下方，水平調(diào)節(jié)頂出頭(23)的頂端穿過水槽托座板(22)，水平調(diào)節(jié)頂出頭(23)與水槽托座板(22)之間由防水蓋板(26)密封。
5.如權(quán)利要求4所述的聚焦聲場(chǎng)對(duì)連鑄坯樣品檢測(cè)的超聲掃查裝置，其特征是:所述的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)包括蝸桿(27)、蝸輪(28)和軸承(29)，所述蝸桿(27) —端與蝸輪(28)相配合，蝸桿(27)另一端與水平調(diào)節(jié)聯(lián)接桿(24)相連，所述蝸輪(28)通過軸承(29)安裝在水槽托座板(22)的下方，蝸輪(28)中心設(shè)有螺紋孔，所述水平調(diào)節(jié)頂出頭(23)穿過蝸輪(28)中心的螺紋孔，水平調(diào)節(jié)頂出頭(23)與蝸輪(28)構(gòu)成絲杠副。
6.如權(quán)利要求4所述的聚焦聲場(chǎng)對(duì)連鑄坯樣品檢測(cè)的超聲掃查裝置，其特征是:所述的防水蓋板(26)與水槽托座板(22)和水平調(diào)節(jié)頂出頭(23)的密封端面上設(shè)置有O形密封圈(20)。
7.如權(quán)利要求4所述的聚焦聲場(chǎng)對(duì)連鑄坯樣品檢測(cè)的超聲掃查裝置，其特征是:所述的水槽(21)為有機(jī)玻璃水槽。
8.如權(quán)利要求4所述的聚焦聲場(chǎng)對(duì)連鑄坯樣品檢測(cè)的超聲掃查裝置，其特征是:所述水平調(diào)節(jié)頂出頭(22)的頂端為球形頭。
專利摘要本實(shí)用新型涉及鋼坯檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲掃查裝置。一種聚焦聲場(chǎng)對(duì)連鑄坯樣品檢測(cè)的超聲掃查裝置，包括支撐座、水槽機(jī)構(gòu)、門形支架、探頭托架和超聲聚焦探頭，橫梁上設(shè)置有托架電機(jī)，托架電機(jī)通過絲杠副帶動(dòng)探頭托架在橫梁上移動(dòng)；所述超聲聚焦探頭設(shè)置在探頭托架，探頭托架上設(shè)置有探頭電機(jī)，所述探頭電機(jī)通過絲杠副帶動(dòng)超聲聚焦探頭上下移動(dòng)；所述超聲聚焦探頭與水槽機(jī)構(gòu)相配合，所述水槽機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型的超聲聚焦探頭可以自由的在三維方向上移動(dòng)，能夠快速調(diào)節(jié)樣品水平，實(shí)現(xiàn)了聚焦超聲波和大重量連鑄坯樣品的全方位水平耦合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)硫印內(nèi)部夾渣檢測(cè)所需的包括移動(dòng)、耦合厚度、樣品水平等外圍檢測(cè)條件的高精度控制調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)G01N29/04GK203011894SQ201220720760
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者張國星, 陸明和 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司