CN104458892B - 一种钢型材缺陷检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢型材缺陷检测装置，包括中部沿轴向贯穿的支筒，位于支筒中部用于磁化钢型材并与之形成闭合磁路的磁化机构，其设有供钢型材穿过的磁化管道；位于支筒中部并用于检测钢型材内部的波动磁通的波动励磁检测器，其设有供钢型材穿过的检测通道；与波动励磁检测器连接的信号处理器；分别位于支筒的两端并相互配合用于带动检测装置沿钢型材轴向移动的第一夹紧行进机构和第二夹紧行进机构。第一夹紧行进机构和第二夹紧行进机构驱动检测装置沿轴向移动,磁化机构与钢型材形成闭合磁路，波动励磁检测器对钢型材内部的磁导率分布进行探测，检测缺陷位置。本发明的装置具有体积小、成本低、结构简单的优点，并能够对整根钢型材进行检测。

Description

一种钢型材缺陷检测装置

技术领域

本发明涉及一种钢型材缺陷检测装置，特别是涉及一种通过检测磁导率的变化来检测钢型材缺陷的检测装置。

背景技术

在工业中，各种钢型材的检测对于国民生活、工业安全和国防建设具有举足轻重的作用。目前大多数检测装置依据漏磁检测原理而设计，漏测检测法速度快，易于实现自动化。例如专利CN201310710735公开了一种适于工业管道的管外漏磁检测装置，能够快速灵活检测管道的缺陷并实现无线传输。专利CN201410070775公开的一种钢管漏磁检测装置及其检测方法填补端面缺陷检测的空白。但这些现有的检测装置需依靠大型励磁设备或永磁体对被测对象进行局部饱和磁化以产生漏磁场，才能继续检测工作，现有的检测装置存在以下技术问题：第一，当被测对象体积较大时，相应地磁化装置体积大、检测操作工作量大且能耗高。第二，检测装置较大将导致装置运动受限从而残留较大的检测盲区。第三，强励磁场将对漏磁场产生较大影响从而降低检测可靠度。

发明内容

本发明提供了一种钢型材缺陷检测装置，其克服了背景技术所存在的不足。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种钢型材缺陷检测装置，包括中部沿轴向贯穿的支筒，其特征在于，还包括：

位于支筒中部用于磁化钢型材并与之形成闭合磁路的磁化机构，其设有供钢型材穿过的磁化管道；

位于支筒中部并用于检测钢型材内部的波动磁通的波动励磁检测器，其设有供钢型材穿过的检测通道；

与波动励磁检测器连接的信号处理器；

分别位于支筒的两端并相互配合用于带动检测装置沿钢型材轴向移动的第一夹紧行进机构和第二夹紧行进机构。

一较佳实施例之中：所述闭合磁路对钢型材的磁化强度小于其饱和磁化的30％。

一较佳实施例之中：所述磁化机构包括磁轭套筒及两个永磁体，永磁体呈环状结构，两个永磁体分别安装在该磁轭套筒的两端，所述支筒内部设有供该磁轭套筒嵌入的安装槽，所述永磁体与钢型材之间采用空气气隙的磁路连接或采用钢刷进行柔性磁路连接，永磁体、磁轭套筒和钢型材形成闭合磁路。

一较佳实施例之中：所述波动励磁检测器包括用于检测钢型材表面波动磁通变化量的波动励磁线圈和用于检测检测波动磁通密度的磁传感器，所述波动励磁线圈呈环状结构，磁传感器置于波动励磁线圈内侧并紧贴钢型材外缘，所述波动励磁检测器位于两个永磁体之间。

一较佳实施例之中：所述磁传感器采用感应线圈或交流霍尔元件。

一较佳实施例之中：波动励磁检测器的激励为1KHz以下的低频波动信号，幅值小于钢型材饱和磁化的10％。

一较佳实施例之中：第一夹紧行进机构、第二夹紧行进机构包括盘体、若干导轮、若干弹性件、若干支撑架，这些导轮沿周向间隔分布在钢型材的外表面，导轮枢接在支撑架上，支撑架可沿径向往复移动地设置在盘体上，弹性件弹顶在支撑架和盘体之间，弹性件对导轮施加弹性力使这些导轮夹住钢型材，盘体上设有铁芯，弹性件套在铁芯上；

第一夹紧行进机构和/或第二夹紧行进机构还包括动力轮、减速装置、电机，减速装置传动连接动力轮和电机，动力轮与导轮组合在一起呈环形阵列排布，电机与减速装置的输入轴通过联轴器连接，减速装置的输出轴与动力轮的转轴通过联轴器连接，盘体上设有轴承，轴承套在动力轮的转轴上。

一较佳实施例之中：信号处理器设置在支筒上。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

1.本发明的装置工作时，第一夹紧行进机构和第二夹紧行进机构驱动检测装置沿着钢型材轴向移动,磁化机构与钢型材形成闭合磁路。钢型材内部的缺陷会造成磁路畸形，从而降低缺陷附近的磁导率，造成对应的材料表面的磁阻增大。波动励磁检测器对钢型材内部的磁导率分布进行探测，所得数据可记载在信号处理器上，即可检测到缺陷位置。本发明的装置具有体积小、成本低、结构简单的优点，并能够对整根钢型材进行检测。

2.所述闭合磁路对钢型材的磁化强度小于其饱和磁化的30％，有效避免产生漏磁场以对检测结果带来影响，并使钢管材料的磁导率接近最大。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1绘示了本发明检测装置的结构示意图。

图2绘示了图1所示检测装置的磁化机构的结构示意图。

图3绘示了图1所示检测装置的波动励磁检测器的结构示意图。

图4绘示了图1所示检测装置的第一夹紧行进机构的结构示意图。

具体实施方式

请参照图1，本发明的一种钢型材缺陷检测装置，包括支筒1、磁化机构2、波动励磁检测器3、信号处理器4、第一夹紧行进机构5和第二夹紧行进机构6。第一夹紧行进机构5和第二夹紧行进机构6设置在支筒1的两端。磁化机构2、波动励磁检测器3位于支筒1内部。信号处理器4设置在支筒1上。钢型材7可沿轴向穿过所述检测装置。

支筒1中部沿轴向贯穿，呈管状结构。

请参照图1和图2，磁化机构2位于支筒1中部。磁化机构2用于磁化钢型材7并与之形成闭合磁路。磁化机构2设有供钢型材7穿过的磁化管道22。所述磁化机构2包括磁轭套筒24及两个永磁体26。永磁体26呈环状结构，两个永磁体26分别安装在该磁轭套筒24的两端。磁轭套筒24、永磁体26配合形成所述磁化管道22。支筒1内部设有供该磁轭套筒24嵌入的安装槽12。所述永磁体26与钢型材7之间采用空气气隙的磁路连接或采用钢刷进行柔性磁路连接。永磁体26、磁轭套筒24和钢型材7形成闭合磁路。优选地，所述闭合磁路对钢型材7的磁化强度小于其饱和磁化的30％。

请参照图1和图3，所述波动励磁检测器3连接在磁轭套筒24上并位于两个永磁体26之间。波动励磁检测器3用于检测钢型材7内部的波动磁通，其设有供钢型材7穿过的检测通道32。所述波动励磁检测器3包括用于检测钢型材表面波动磁通变化量的波动励磁线圈34和用于检测检测波动磁通密度的磁传感器36。所述波动励磁线圈34呈环状结构，磁传感器36置于波动励磁线圈34内侧，波动励磁线圈34和磁传感器36配合形成所述检测通道32。磁传感器36可紧贴钢型材7外缘。优选地，所述磁传感器36采用感应线圈或交流霍尔元件。优选地，波动励磁检测器3的激励为1KHz以下的低频波动信号，激励波形可以是正弦、方波或三角波等，幅值小于钢型材饱和磁化的10％。

请参照图1，信号处理器4与波动励磁检测器3连接。工作时，波动励磁线圈34激发变励磁场，产生波动信号，磁导率明显减小处(即缺陷处)对应的磁阻增大，表面磁势增加，因此检测得到的波动信号将明显。波动信号在信号处理器4内依次经交流放大模块、低通滤波模块，取其增益后经A/D转换模块输入计算机并计算检测指标和判断缺陷大小。

请参照图1和图4，第一夹紧行进机构5和第二夹紧行进机构6用于相互配合，从而带动所述检测装置沿钢型材7轴向往复移动。第一夹紧行进机构5和第二夹紧行进机构6的结构相同，以下只对第一夹紧行进机构5进行说明：

第一夹紧行进机构5包括盘体51、动力轮52、减速装置53、电机54、两个导轮55、两个支撑架56、两个弹性件57。动力轮52、两个导轮55连接在盘体51上并组合在一起呈环形阵列排布。减速装置53传动连接动力轮52和电机54。电机54与减速装置53的输入轴通过联轴器58连接，减速装置53的输出轴与动力轮52的转轴通过联轴器59连接。盘体51上设有轴承512，轴承512套在动力轮52的转轴上。

支撑架56可沿径向往复移动地设置在盘体51上，导轮55枢接在支撑架56上，弹性件57弹顶在支撑架56和盘体51之间，弹性件57对导轮55施加弹性力使这些导轮57能够配合动力轮52夹住钢型材7。盘体51上设有铁芯514，弹性件57套在铁芯517上。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (6)

1.一种钢型材缺陷检测装置，包括中部沿轴向贯穿的支筒，其特征在于，还包括：

位于支筒中部用于磁化钢型材并与之形成闭合磁路的磁化机构，其设有供钢型材穿过的磁化管道，所述闭合磁路对钢型材的磁化强度小于其饱和磁化的30％；

位于支筒中部并用于检测钢型材内部的波动磁通的波动励磁检测器，其设有供钢型材穿过的检测通道，所述波动励磁检测器包括用于检测钢型材表面波动磁通变化量的波动励磁线圈和用于检测检测波动磁通密度的磁传感器，所述波动励磁线圈呈环状结构，磁传感器置于波动励磁线圈内侧并紧贴钢型材外缘，所述波动励磁检测器位于两个永磁体之间；

与波动励磁检测器连接的信号处理器；

分别位于支筒的两端并相互配合用于带动检测装置沿钢型材轴向移动的第一夹紧行进机构和第二夹紧行进机构。

2.根据权利要求1所述的一种钢型材缺陷检测装置，其特征在于：所述磁化机构包括磁轭套筒及两个永磁体，永磁体呈环状结构，两个永磁体分别安装在该磁轭套筒的两端，所述支筒内部设有供该磁轭套筒嵌入的安装槽，所述永磁体与钢型材之间采用空气气隙的磁路连接或采用钢刷进行柔性磁路连接，永磁体、磁轭套筒和钢型材形成闭合磁路。

3.根据权利要求1所述的一种钢型材缺陷检测装置，其特征在于：所述磁传感器采用感应线圈或交流霍尔元件。

4.根据权利要求1所述的一种钢型材缺陷检测装置，其特征在于：波动励磁检测器的激励为1KHz以下的低频波动信号，幅值小于钢型材饱和磁化的10％。

5.根据权利要求1所述的一种钢型材缺陷检测装置，其特征在于：第一夹紧行进机构、第二夹紧行进机构包括盘体、若干导轮、若干弹性件、若干支撑架，这些导轮沿周向间隔分布在钢型材的外表面，导轮枢接在支撑架上，支撑架可沿径向往复移动地设置在盘体上，弹性件弹顶在支撑架和盘体之间，弹性件对导轮施加弹性力使这些导轮夹住钢型材，盘体上设有铁芯，弹性件套在铁芯上；

第一夹紧行进机构和/或第二夹紧行进机构还包括动力轮、减速装置、电机，减速装置传动连接动力轮和电机，动力轮与导轮组合在一起呈环形阵列排布，电机与减速装置的输入轴通过联轴器连接，减速装置的输出轴与动力轮的转轴通过联轴器连接，盘体上设有轴承，轴承套在动力轮的转轴上。

6.根据权利要求1所述的一种钢型材缺陷检测装置，其特征在于：信号处理器设置在支筒上。