一種鋼型材缺陷檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼型材缺陷檢測(cè)裝置，包括中部沿軸向貫穿的支筒，位于支筒中部用于磁化鋼型材并與之形成閉合磁路的磁化機(jī)構(gòu)，其設(shè)有供鋼型材穿過的磁化管道；位于支筒中部并用于檢測(cè)鋼型材內(nèi)部的波動(dòng)磁通的波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器，其設(shè)有供鋼型材穿過的檢測(cè)通道；與波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器連接的信號(hào)處理器；分別位于支筒的兩端并相互配合用于帶動(dòng)檢測(cè)裝置沿鋼型材軸向移動(dòng)的第一夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)和第二夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)。第一夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)和第二夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)裝置沿軸向移動(dòng),磁化機(jī)構(gòu)與鋼型材形成閉合磁路，波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器對(duì)鋼型材內(nèi)部的磁導(dǎo)率分布進(jìn)行探測(cè)，檢測(cè)缺陷位置。本發(fā)明的裝置具有體積小、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，并能夠?qū)φ撔筒倪M(jìn)行檢測(cè)。
【專利說明】
一種鋼型材缺陷檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼型材缺陷檢測(cè)裝置，特別是涉及一種通過檢測(cè)磁導(dǎo)率的變化來檢測(cè)鋼型材缺陷的檢測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)中，各種鋼型材的檢測(cè)對(duì)于國(guó)民生活、工業(yè)安全和國(guó)防建設(shè)具有舉足輕重的作用。目前大多數(shù)檢測(cè)裝置依據(jù)漏磁檢測(cè)原理而設(shè)計(jì)，漏測(cè)檢測(cè)法速度快，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。例如專利CN201310710735公開了一種適于工業(yè)管道的管外漏磁檢測(cè)裝置，能夠快速靈活檢測(cè)管道的缺陷并實(shí)現(xiàn)無線傳輸。專利CN201410070775公開的一種鋼管漏磁檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法填補(bǔ)端面缺陷檢測(cè)的空白。但這些現(xiàn)有的檢測(cè)裝置需依靠大型勵(lì)磁設(shè)備或永磁體對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行局部飽和磁化以產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，才能繼續(xù)檢測(cè)工作，現(xiàn)有的檢測(cè)裝置存在以下技術(shù)問題:第一，當(dāng)被測(cè)對(duì)象體積較大時(shí)，相應(yīng)地磁化裝置體積大、檢測(cè)操作工作量大且能耗高。第二，檢測(cè)裝置較大將導(dǎo)致裝置運(yùn)動(dòng)受限從而殘留較大的檢測(cè)盲區(qū)。第三，強(qiáng)勵(lì)磁場(chǎng)將對(duì)漏磁場(chǎng)產(chǎn)生較大影響從而降低檢測(cè)可靠度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種鋼型材缺陷檢測(cè)裝置，其克服了【背景技術(shù)】所存在的不足。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0004]一種鋼型材缺陷檢測(cè)裝置，包括中部沿軸向貫穿的支筒，其特征在于，還包括:
[0005]位于支筒中部用于磁化鋼型材并與之形成閉合磁路的磁化機(jī)構(gòu)，其設(shè)有供鋼型材穿過的磁化管道；
[0006]位于支筒中部并用于檢測(cè)鋼型材內(nèi)部的波動(dòng)磁通的波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器，其設(shè)有供鋼型材穿過的檢測(cè)通道；
[0007]與波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器連接的信號(hào)處理器；
[0008]分別位于支筒的兩端并相互配合用于帶動(dòng)檢測(cè)裝置沿鋼型材軸向移動(dòng)的第一夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)和第二夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)。
[0009]一較佳實(shí)施例之中:所述閉合磁路對(duì)鋼型材的磁化強(qiáng)度小于其飽和磁化的30%。
[0010]一較佳實(shí)施例之中:所述磁化機(jī)構(gòu)包括磁軛套筒及兩個(gè)永磁體，永磁體呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，兩個(gè)永磁體分別安裝在該磁軛套筒的兩端，所述支筒內(nèi)部設(shè)有供該磁軛套筒嵌入的安裝槽，所述永磁體與鋼型材之間采用空氣氣隙的磁路連接或采用鋼刷進(jìn)行柔性磁路連接，永磁體、磁軛套筒和鋼型材形成閉合磁路。
[0011]一較佳實(shí)施例之中:所述波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器包括用于檢測(cè)鋼型材表面波動(dòng)磁通變化量的波動(dòng)勵(lì)磁線圈和用于檢測(cè)檢測(cè)波動(dòng)磁通密度的磁傳感器，所述波動(dòng)勵(lì)磁線圈呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，磁傳感器置于波動(dòng)勵(lì)磁線圈內(nèi)側(cè)并緊貼鋼型材外緣，所述波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器位于兩個(gè)永磁體之間。
[0012]一較佳實(shí)施例之中:所述磁傳感器采用感應(yīng)線圈或交流霍爾元件。
[0013]—較佳實(shí)施例之中:波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器的激勵(lì)為IKHz以下的低頻波動(dòng)信號(hào),幅值小于鋼型材飽和磁化的1 %。
[0014]一較佳實(shí)施例之中:第一夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)、第二夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)包括盤體、若干導(dǎo)輪、若干彈性件、若干支撐架，這些導(dǎo)輪沿周向間隔分布在鋼型材的外表面，導(dǎo)輪樞接在支撐架上，支撐架可沿徑向往復(fù)移動(dòng)地設(shè)置在盤體上，彈性件彈頂在支撐架和盤體之間，彈性件對(duì)導(dǎo)輪施加彈性力使這些導(dǎo)輪夾住鋼型材，盤體上設(shè)有鐵芯，彈性件套在鐵芯上；
[0015]第一夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)和/或第二夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)還包括動(dòng)力輪、減速裝置、電機(jī)，減速裝置傳動(dòng)連接動(dòng)力輪和電機(jī)，動(dòng)力輪與導(dǎo)輪組合在一起呈環(huán)形陣列排布，電機(jī)與減速裝置的輸入軸通過聯(lián)軸器連接，減速裝置的輸出軸與動(dòng)力輪的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器連接，盤體上設(shè)有軸承，軸承套在動(dòng)力輪的轉(zhuǎn)軸上。
[0016]一較佳實(shí)施例之中:信號(hào)處理器設(shè)置在支筒上。
[0017]本技術(shù)方案與【背景技術(shù)】相比，它具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0018]1.本發(fā)明的裝置工作時(shí)，第一夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)和第二夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)裝置沿著鋼型材軸向移動(dòng)，磁化機(jī)構(gòu)與鋼型材形成閉合磁路。鋼型材內(nèi)部的缺陷會(huì)造成磁路畸形，從而降低缺陷附近的磁導(dǎo)率，造成對(duì)應(yīng)的材料表面的磁阻增大。波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器對(duì)鋼型材內(nèi)部的磁導(dǎo)率分布進(jìn)行探測(cè)，所得數(shù)據(jù)可記載在信號(hào)處理器上，即可檢測(cè)到缺陷位置。本發(fā)明的裝置具有體積小、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，并能夠?qū)φ撔筒倪M(jìn)行檢測(cè)。
[0019]2.所述閉合磁路對(duì)鋼型材的磁化強(qiáng)度小于其飽和磁化的30%，有效避免產(chǎn)生漏磁場(chǎng)以對(duì)檢測(cè)結(jié)果帶來影響，并使鋼管材料的磁導(dǎo)率接近最大。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0021]圖1繪示了本發(fā)明檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2繪示了圖1所示檢測(cè)裝置的磁化機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3繪示了圖1所示檢測(cè)裝置的波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4繪示了圖1所示檢測(cè)裝置的第一夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]請(qǐng)參照?qǐng)D1，本發(fā)明的一種鋼型材缺陷檢測(cè)裝置，包括支筒1、磁化機(jī)構(gòu)2、波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器3、信號(hào)處理器4、第一夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)5和第二夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)6。第一夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)5和第二夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)6設(shè)置在支筒I的兩端。磁化機(jī)構(gòu)2、波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器3位于支筒I內(nèi)部。信號(hào)處理器4設(shè)置在支筒I上。鋼型材7可沿軸向穿過所述檢測(cè)裝置。
[0026]支筒I中部沿軸向貫穿，呈管狀結(jié)構(gòu)。
[0027]請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖2，磁化機(jī)構(gòu)2位于支筒I中部。磁化機(jī)構(gòu)2用于磁化鋼型材7并與之形成閉合磁路。磁化機(jī)構(gòu)2設(shè)有供鋼型材7穿過的磁化管道22。所述磁化機(jī)構(gòu)2包括磁軛套筒24及兩個(gè)永磁體26。永磁體26呈環(huán)狀結(jié)構(gòu),兩個(gè)永磁體26分別安裝在該磁軛套筒24的兩端。磁軛套筒24、永磁體26配合形成所述磁化管道22。支筒I內(nèi)部設(shè)有供該磁軛套筒24嵌入的安裝槽12。所述永磁體26與鋼型材7之間采用空氣氣隙的磁路連接或采用鋼刷進(jìn)行柔性磁路連接。永磁體26、磁軛套筒24和鋼型材7形成閉合磁路。優(yōu)選地，所述閉合磁路對(duì)鋼型材7的磁化強(qiáng)度小于其飽和磁化的30%。
[0028]請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖3，所述波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器3連接在磁軛套筒24上并位于兩個(gè)永磁體26之間。波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器3用于檢測(cè)鋼型材7內(nèi)部的波動(dòng)磁通，其設(shè)有供鋼型材7穿過的檢測(cè)通道32。所述波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器3包括用于檢測(cè)鋼型材表面波動(dòng)磁通變化量的波動(dòng)勵(lì)磁線圈34和用于檢測(cè)檢測(cè)波動(dòng)磁通密度的磁傳感器36。所述波動(dòng)勵(lì)磁線圈34呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，磁傳感器36置于波動(dòng)勵(lì)磁線圈34內(nèi)側(cè),波動(dòng)勵(lì)磁線圈34和磁傳感器36配合形成所述檢測(cè)通道32。磁傳感器36可緊貼鋼型材7外緣。優(yōu)選地，所述磁傳感器36采用感應(yīng)線圈或交流霍爾元件。優(yōu)選地，波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器3的激勵(lì)為IKHz以下的低頻波動(dòng)信號(hào)，激勵(lì)波形可以是正弦、方波或三角波等，幅值小于鋼型材飽和磁化的10%。
[0029]請(qǐng)參照?qǐng)D1，信號(hào)處理器4與波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器3連接。工作時(shí)，波動(dòng)勵(lì)磁線圈34激發(fā)變勵(lì)磁場(chǎng)，產(chǎn)生波動(dòng)信號(hào)，磁導(dǎo)率明顯減小處(即缺陷處)對(duì)應(yīng)的磁阻增大，表面磁勢(shì)增力口，因此檢測(cè)得到的波動(dòng)信號(hào)將明顯。波動(dòng)信號(hào)在信號(hào)處理器4內(nèi)依次經(jīng)交流放大模塊、低通濾波模塊，取其增益后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊輸入計(jì)算機(jī)并計(jì)算檢測(cè)指標(biāo)和判斷缺陷大小。
[0030]請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖4，第一夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)5和第二夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)6用于相互配合，從而帶動(dòng)所述檢測(cè)裝置沿鋼型材7軸向往復(fù)移動(dòng)。第一夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)5和第二夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)6的結(jié)構(gòu)相同，以下只對(duì)第一夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)5進(jìn)行說明:
[0031]第一夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)5包括盤體51、動(dòng)力輪52、減速裝置53、電機(jī)54、兩個(gè)導(dǎo)輪55、兩個(gè)支撐架56、兩個(gè)彈性件57。動(dòng)力輪52、兩個(gè)導(dǎo)輪55連接在盤體51上并組合在一起呈環(huán)形陣列排布。減速裝置53傳動(dòng)連接動(dòng)力輪52和電機(jī)54。電機(jī)54與減速裝置53的輸入軸通過聯(lián)軸器58連接，減速裝置53的輸出軸與動(dòng)力輪52的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器59連接。盤體51上設(shè)有軸承512，軸承512套在動(dòng)力輪52的轉(zhuǎn)軸上。
[0032]支撐架56可沿徑向往復(fù)移動(dòng)地設(shè)置在盤體51上，導(dǎo)輪55樞接在支撐架56上，彈性件57彈頂在支撐架56和盤體51之間，彈性件57對(duì)導(dǎo)輪55施加彈性力使這些導(dǎo)輪57能夠配合動(dòng)力輪52夾住鋼型材7。盤體51上設(shè)有鐵芯514，彈性件57套在鐵芯517上。
[0033]以上所述，僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即依本發(fā)明專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼型材缺陷檢測(cè)裝置，包括中部沿軸向貫穿的支筒，其特征在于，還包括: 位于支筒中部用于磁化鋼型材并與之形成閉合磁路的磁化機(jī)構(gòu)，其設(shè)有供鋼型材穿過的磁化管道； 位于支筒中部并用于檢測(cè)鋼型材內(nèi)部的波動(dòng)磁通的波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器，其設(shè)有供鋼型材穿過的檢測(cè)通道； 與波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器連接的信號(hào)處理器； 分別位于支筒的兩端并相互配合用于帶動(dòng)檢測(cè)裝置沿鋼型材軸向移動(dòng)的第一夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)和第二夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼型材缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于:所述閉合磁路對(duì)鋼型材的磁化強(qiáng)度小于其飽和磁化的30%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鋼型材缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于:所述磁化機(jī)構(gòu)包括磁軛套筒及兩個(gè)永磁體，永磁體呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，兩個(gè)永磁體分別安裝在該磁軛套筒的兩端，所述支筒內(nèi)部設(shè)有供該磁軛套筒嵌入的安裝槽，所述永磁體與鋼型材之間采用空氣氣隙的磁路連接或采用鋼刷進(jìn)行柔性磁路連接，永磁體、磁軛套筒和鋼型材形成閉合磁路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼型材缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于:所述波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器包括用于檢測(cè)鋼型材表面波動(dòng)磁通變化量的波動(dòng)勵(lì)磁線圈和用于檢測(cè)檢測(cè)波動(dòng)磁通密度的磁傳感器，所述波動(dòng)勵(lì)磁線圈呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，磁傳感器置于波動(dòng)勵(lì)磁線圈內(nèi)側(cè)并緊貼鋼型材外緣，所述波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器位于兩個(gè)永磁體之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鋼型材缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于:所述磁傳感器采用感應(yīng)線圈或交流霍爾元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼型材缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于:波動(dòng)勵(lì)磁檢測(cè)器的激勵(lì)為ΙΚΗζ以下的低頻波動(dòng)信號(hào)，幅值小于鋼型材飽和磁化的10%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鋼型材缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于:第一夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)、第二夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)包括盤體、若干導(dǎo)輪、若干彈性件、若干支撐架，這些導(dǎo)輪沿周向間隔分布在鋼型材的外表面，導(dǎo)輪樞接在支撐架上，支撐架可沿徑向往復(fù)移動(dòng)地設(shè)置在盤體上，彈性件彈頂在支撐架和盤體之間，彈性件對(duì)導(dǎo)輪施加彈性力使這些導(dǎo)輪夾住鋼型材，盤體上設(shè)有鐵芯，彈性件套在鐵芯上； 第一夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)和/或第二夾緊行進(jìn)機(jī)構(gòu)還包括動(dòng)力輪、減速裝置、電機(jī)，減速裝置傳動(dòng)連接動(dòng)力輪和電機(jī)，動(dòng)力輪與導(dǎo)輪組合在一起呈環(huán)形陣列排布，電機(jī)與減速裝置的輸入軸通過聯(lián)軸器連接，減速裝置的輸出軸與動(dòng)力輪的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器連接，盤體上設(shè)有軸承，軸承套在動(dòng)力輪的轉(zhuǎn)軸上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鋼型材缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于:信號(hào)處理器設(shè)置在支筒上。
【文檔編號(hào)】G01N27/82GK104458892SQ201410743220
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月8日
【發(fā)明者】吳德會(huì), 蘇令鋅, 劉志天 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)