[發(fā)明專利]一種基于鐵氧體渦流熱成像的鉆桿螺紋檢測裝置及方法

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• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112114030A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊炳坤
• 申請（專利權(quán)）人: 成都鰲峰機(jī)電設(shè)備有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01N27/90
• 分類號: G01N27/90;G01N25/72;G01B7/00
• 代理公司: 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

1.一種基于鐵氧體渦流熱成像的鉆桿螺紋檢測裝置，其特征在于，包括固定鉆桿(12)的旋轉(zhuǎn)固定裝置，所述旋轉(zhuǎn)固定裝置旁設(shè)置有感應(yīng)線圈，所述感應(yīng)線圈內(nèi)設(shè)置有錳鋅鐵氧棒(14)，所述感應(yīng)線圈的兩端固定在交流加熱裝置(8)上，所述感應(yīng)線圈的兩端與交流加熱裝置(8)電連接；所述交流加熱裝置(8)固定在豎直的第一直線移動模組的滑塊上，所述第一直線移動模組固定在水平的第二直線移動模組的滑塊上；所述第一直線移動模組和第二直線移動模組的步進(jìn)電機(jī)(4)均與電機(jī)驅(qū)動器(3)電連接，所述電機(jī)驅(qū)動器(3)與控制器(2)電連接；所述旋轉(zhuǎn)固定裝置的上方設(shè)置有紅外熱成像儀(15)，所述控制器(2)和紅外熱成像儀(15)均與PC端(1)電連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鐵氧體渦流熱成像的鉆桿螺紋檢測裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)固定裝置包括兩對滾輪(13)，每對所述滾輪(13)相互嚙合，兩對所述滾輪(13)安裝在同一直線上，每對所述滾輪(13)均通過三相異步電機(jī)(11)驅(qū)動，所述三相異步電機(jī)(11)與控制器(2)電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鐵氧體渦流熱成像的鉆桿螺紋檢測裝置，其特征在于，還包括循環(huán)水箱(6)，所述循環(huán)水箱(6)通過水泵與交流加熱裝置(8)連接，所述水泵與控制器(2)電連接，所述交流加熱裝置(8)與交流加熱電源(5)電連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鐵氧體渦流熱成像的鉆桿螺紋檢測裝置，其特征在于，所述感應(yīng)線圈的兩端通過空心銅管(9)與交流加熱裝置(8)電連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鐵氧體渦流熱成像的鉆桿螺紋檢測裝置，其特征在于，所述感應(yīng)線圈為均勻的多匝結(jié)構(gòu)環(huán)繞在錳鋅鐵氧棒(14)外圍。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鐵氧體渦流熱成像的鉆桿螺紋檢測裝置，其特征在于，所述錳鋅鐵氧棒(14)的端部與鉆桿(12)的螺紋(10)的邊沿擬合。

7.一種采用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的基于鐵氧體渦流熱成像的鉆桿螺紋檢測裝置的螺紋缺陷檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：向PC端(1)輸入需檢測的鉆桿(12)的螺紋參數(shù)，螺紋參數(shù)包括螺距、螺徑和牙型；

S2：根據(jù)螺距、螺徑和牙型生成第一直線移動模組、第二直線移動模組的移動路徑和三相異步電機(jī)(11)驅(qū)動滾輪(13)的旋轉(zhuǎn)速度，確保鉆桿(12)在旋轉(zhuǎn)過程中，錳鋅鐵氧棒(14)能貼合螺紋(10)表面沿鉆桿(12)軸向移動移動；

S3：鉆桿(12)放置在兩對滾輪(13)上，并確保錳鋅鐵氧棒(14)與螺紋底部(16)之間間隔一定間隙；

S2：三相異步電機(jī)(11)驅(qū)動滾輪(13)旋轉(zhuǎn)，帶動鉆桿(12)繞軸線旋轉(zhuǎn)，交流加熱裝置(8)向感應(yīng)線圈施加激勵，錳鋅鐵氧棒(14)的尖端形成渦流，加熱螺紋(10)的表面，紅外熱成像儀(15)記錄螺紋(10)表面的溫度變化；

S5：將開始檢測時未進(jìn)入螺紋(10)檢測區(qū)域的溫度作為對比溫度；

S6：進(jìn)入檢測區(qū)域后，紅外熱成像儀(15)將每一幀檢測出的溫度與對比溫度進(jìn)行對比；

S7：若檢測出螺紋(10)上某處的溫度大于對比溫度一定閾值H，則此處位置開始出現(xiàn)缺陷(18)，此處位置為缺陷(18)起始位置，反之則未出現(xiàn)缺陷(18)；

S8：若檢測出螺紋(10)上某處的溫度小于對比溫度一定閾值h，則此處位置為缺陷(18)中間位置，反之則未出現(xiàn)缺陷(18)；

S8：將缺陷(18)中間位置兩側(cè)相鄰的兩個缺陷(18)起始位置作為一個完整缺陷(18)的兩端，兩個缺陷(18)起始位置之間的長度為該完整缺陷(18)的長度，并標(biāo)記出缺陷(18)在螺紋(10)表面的位置；

S9：采用缺陷(18)起始位置的溫度與對比溫度差值的大小，判斷缺陷(18)尺寸的大小，缺陷(18)起始位置的溫度與對比溫度差值越大，缺陷(18)尺寸越大，反之則缺陷(18)尺寸越小。