[發明專利]一種鋼包耳軸環焊縫相控超聲波自動檢測定位系統

有效

• 申請號: 201210258007.4
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN102759577A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 王強;胡棟;肖琨
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G01N29/26
• 分類號: G01N29/26;G01N29/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

????本發明主要涉及相控陣超聲波無損檢測領域，具體涉及一種鋼包耳軸環焊縫相控超聲波自動檢測定位系統。

背景技術

鋼包是冶金行業廣泛使用的一種設備，它的作用是承載鋼水并將其轉運至下一道煉鋼工序。耳軸是起吊鋼包的部件，它通過耳軸箱與包體組接到一起，起吊時承載著整個鋼包的重量。由于承重較大，且鋼包內介質的高危害性，要求鋼包耳軸必須具有較高的安全性和可靠性。通常情況下，耳軸與包體、耳軸箱間有一定程度的焊接區域。與其它部位相比較，這些焊接區域更容易產生缺陷，導致安全事故，因此，需要加強對焊接區域的定期檢驗。

相控陣超聲波檢測技術是一種特殊的超聲波檢測技術，它具有①檢測靈敏度高，穿透力強；②扇形掃描，檢測效率高；③成像方便，且通過成像可對缺陷進行定性的分析；④設備攜帶方便，檢測成本低；⑤對身體無害等一系列優點。基于這些優點，相控陣超聲波技術已越來越多的應用于工業現場的無損檢測，特別是對金屬焊縫的檢測。

在對焊縫進行檢測時，雖然相控陣超聲成像系統能夠直觀的顯示缺陷相對探頭的位置，但是在記錄檢測結果時，無法定位探頭的位置。因此，要準確的定位某個缺陷，必須使用編碼器對探頭進行定位。編碼器能夠記錄探頭與掃查起點的距離。然而，常規的編碼器只擅長線性掃查的定位，對于環焊縫一類的檢測對象，其定位計算將會非常復雜。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種鋼包耳軸環焊縫相控超聲波自動檢測定位系統。

本發明一種鋼包耳軸環焊縫相控超聲波自動檢測定位系統包括工控機，RS-232串口線，PLC，變頻器，步進電機，帶指針的掃查臂，導軌固定裝置，探頭夾持架，帶楔塊的相控超聲探頭，耦合劑儲槽，相控陣超聲波探傷儀和以太網線。

工控機的串口通過RS-232串口線與PLC的com口相連，PLC的I/O口通過電纜線接變頻器，變頻器通過電纜與步進電機連接，步進電機固定安裝在帶指針的掃查臂上，并通過傳動軸與帶指針的掃查臂的行進齒輪連接，帶指針的掃查臂通過行進齒輪安裝在導軌固定裝置的環形導軌上，探頭夾持架固定安裝在帶指針的掃查臂上，探頭夾持架夾頭內側與彈簧一端連接，并通過夾頭夾持帶楔塊的相控超聲探頭，彈簧的另一端與帶楔塊的相控超聲探頭的末端連接，探頭夾持架夾頭外側壁上安裝有耦合劑儲槽，耦合劑儲槽通過軟管與探頭楔塊上的耦合劑槽連接，帶楔塊的相控超聲探頭通過電纜與相控陣超聲波探傷儀連接，相控陣超聲波探傷儀通過以太網線與工控機連接。

所述的導軌固定裝置包括定長夾釘，環形導軌，導軌連接件，刻度盤和固定夾板。環形導軌和刻度盤同軸設置，定長夾釘包括第一定長夾釘和第二定長夾釘，環形導軌包括第一導軌和第二導軌，刻度盤包括第一刻度盤和第二刻度盤。第一導軌與第二導軌通過導軌連接件連接，第一刻度盤與第二刻度盤通過導軌連接件連接，第一定長夾釘與第二定長夾釘分別穿過第一環形導軌、第二導軌環形、第一刻度盤和第二刻度盤，并同軸設置，第一定長夾釘與第二定長夾釘尾部分別設置固定夾板。

有益效果：本發明實現了檢測的自動化和簡單化。只需要簡單的安裝，即可以實現對鋼包耳軸環焊縫的自動檢測，如果檢測到缺陷信息，還可以直觀的對缺陷進行定位，省去了繁瑣的定位計算。提高了檢測效率，降低了檢測結果對檢測人員經驗和專業水平的依賴。本系統對于煉鋼廠鋼包耳軸的大批量檢測，具有較好的應用意義。

附圖說明

圖1為本發明的系統結構圖；

圖2為本發明的環形導軌裝置圖。

具體實施方式

下面結合附圖給出本發明的實施例，詳細說明本發明的技術方案。

如圖1所示，本系統包括工控機（含上位機軟件），RS-232串口線，PLC，變頻器，步進電機1，帶指針的掃查臂2，導軌固定裝置3，探頭夾持架4，彈簧5，耦合劑儲槽6，帶楔塊的相控超聲探頭7，相控陣超聲波探傷儀8和以太網線。

上位機軟件包括人機界面和相控陣超聲波采集及分析軟件。