[實(shí)用新型]一種雙傳感器焊縫無損檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720663476.2
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN206788055U
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高向東;馬女杰;杜亮亮
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/88
• 分類號(hào): G01N21/88;G01N27/83
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及焊接檢測技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及一種雙傳感器焊縫無損檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

焊接是制造領(lǐng)域重要的加工技術(shù)，焊接過程受各種隨機(jī)因素的影響，有時(shí)不可避免會(huì)出現(xiàn)裂紋、未焊透、未熔合、氣孔、夾渣等焊接缺陷，因此必須準(zhǔn)確有效檢測出相應(yīng)的缺陷。目前焊接缺陷的檢測方法主要包括：磁粉檢測法、滲透檢測法、射線檢測法、超聲波檢測法、渦流檢測法等。

磁粉檢測法在被測焊件上均勻布滿磁粉，磁化后被測焊件的焊接缺陷會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的磁力線，這些缺陷將會(huì)通過磁粉的分布展現(xiàn)出來，磁粉檢測法用于近表面缺陷的檢測，但被測焊件必須是順磁性材料，在檢測前必須先對其焊件進(jìn)行表面處理，確保焊件表面光滑，避免因表面不平影響檢測結(jié)果。

滲透檢測法基于液體的毛細(xì)管作用，檢測焊件表面開口缺陷，包括熒光和著色兩種方法；熒光檢測是將焊件浸入熒光液中，缺陷內(nèi)壁因毛細(xì)作用吸滿了熒光液，除去表面液體后，因光電效應(yīng)，經(jīng)紫外線照射后發(fā)出可見光顯現(xiàn)缺陷；著色檢測的原理和熒光檢測相似，不需要專門的設(shè)備，用顯像粉將吸附在缺陷內(nèi)的著色液吸出焊件表面顯現(xiàn)缺陷；該方法在檢測焊件表面開口裂紋時(shí)靈敏度較高，對表面潮濕或存在涂層的焊件會(huì)極大影響檢測效果，此方法對檢測員的經(jīng)驗(yàn)要求較高。

射線檢測法利用射線(x射線、γ射線等)穿過被測焊件內(nèi)部缺陷的一種方法，不同物體衰減程度不同，衰減的程度由物體的厚度、材料種類及射線的種類決定。該方法主要用于檢測焊件內(nèi)部的缺陷，工件的厚度不宜超過80mm，可根據(jù)材料的衰減系數(shù)作相應(yīng)加厚或減薄。該方法成本高，檢測設(shè)備大，產(chǎn)生的射線輻射對人體傷害極大，對微裂紋的檢測靈敏度低。

超聲波檢測法利用超聲波在焊件內(nèi)傳播時(shí)受到材料聲學(xué)特征和內(nèi)部組織變化的影響，通過超聲波的影響程度及狀況分析，探測材料性能及結(jié)構(gòu)變化；此方法對操作人員的要求較高，區(qū)分不同種類的缺陷難度較大，檢測時(shí)需要耦合劑。

渦流檢測法基于電磁感應(yīng)原理，變化的磁場在超導(dǎo)體中產(chǎn)生渦流，如果工件中存在缺陷、夾雜、電導(dǎo)率變化或結(jié)構(gòu)變化會(huì)影響渦流的流動(dòng)，使疊加磁場發(fā)生變化，根據(jù)磁場的變化可判斷焊接的缺陷。但此方法只適合導(dǎo)電材料表面和近表面檢測，難以判斷缺陷的種類、形狀和大小。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型一種雙傳感器焊縫無損檢測系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)無損測量，通過兩種測量方式的互補(bǔ)，準(zhǔn)確確定缺陷的類型及位置，具體方案如下：

一種雙傳感器焊縫無損檢測系統(tǒng)，包括可對準(zhǔn)同一焊縫的線結(jié)構(gòu)光傳感器和磁光傳感器，測量時(shí)兩者的相對位置保持固定；所述線結(jié)構(gòu)光傳感器和所述磁光傳感器分別信號(hào)連接于控制器，所述控制器根據(jù)所述線結(jié)構(gòu)光傳感器的信號(hào)進(jìn)行三維建模得到焊縫的形貌特征；磁場發(fā)生器對被測焊件勵(lì)磁，磁光傳感器檢測勵(lì)磁的焊縫，所述控制器結(jié)合所述形貌特征得到所述磁光傳感器檢測的焊縫內(nèi)部缺陷所處位置。

可選地，所述線結(jié)構(gòu)光傳感器距離被測焊件的間距為10～40mm，所述磁光傳感器距離被測焊材的間距小于1mm。

可選地，所述線結(jié)構(gòu)光傳感器和所述磁光傳感器固定設(shè)置于測量箱內(nèi)壁上；所述測量箱的底部開設(shè)線結(jié)構(gòu)光檢測窗和磁光檢測窗。

可選地，所述測量箱內(nèi)部設(shè)置螺紋調(diào)節(jié)桿，通過螺紋調(diào)節(jié)所述線結(jié)構(gòu)光傳感器與被測焊件之間的距離。

可選地，所述測量箱的外側(cè)設(shè)置用于手工推動(dòng)的把手；所述測量箱的底部設(shè)置用于移動(dòng)的滾輪。

可選地，所述測量箱上設(shè)置用于裝配驅(qū)動(dòng)部件的定位孔。

可選地，所述磁場發(fā)生器設(shè)置于所述測量箱的底部，所述磁場發(fā)生器對稱設(shè)置于磁光檢測窗側(cè)方，用于產(chǎn)生恒定磁場。

本實(shí)用新型公開了一種雙傳感器焊縫無損檢測系統(tǒng)，包括可對準(zhǔn)同一焊縫的線結(jié)構(gòu)光傳感器和磁光傳感器，測量時(shí)兩者的相對位置保持固定，可共同對正被檢測的焊縫；線結(jié)構(gòu)光傳感器和磁光傳感器分別信號(hào)連接于控制器，將測量信號(hào)傳遞至處理進(jìn)行運(yùn)算處理；磁場發(fā)生器對被測焊件進(jìn)行勵(lì)磁，控制器根據(jù)線結(jié)構(gòu)光傳感器的信號(hào)進(jìn)行三維建模得到焊縫的形貌特征，可檢測焊縫的外表是否存在缺陷；磁光傳感器檢測得到焊縫內(nèi)部是否存在缺陷，由于線結(jié)構(gòu)光傳感器和磁光傳感器兩者的相對位置已經(jīng)確定，三維建模后結(jié)合線結(jié)構(gòu)光傳感器檢測的形貌特征得到內(nèi)部缺陷所處位置。

通過線結(jié)構(gòu)光傳感器得到焊縫的外部特征，判斷外表是否存在缺陷；磁光傳感器可檢測焊縫內(nèi)部是否存在缺陷，兩傳感器的位置已經(jīng)確定，當(dāng)檢測到缺陷后結(jié)合焊縫的三維模型可得到內(nèi)部缺陷的具體位置。此檢測方法不需要將焊件磨損，實(shí)現(xiàn)無損測量，并可得到內(nèi)部與外部缺陷的具體情況。

附圖說明