CN104535651A - 一种便携式自动探伤装置及自动探伤方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式自动探伤装置及自动探伤方法，该探伤装置包括超声波探伤仪及移动小车，超声波探伤仪包括超声波探头以及显示屏，移动小车上设置有车体、控制器以及2个侧部收缩连杆，控制器的输出端上连接有电机的驱动电路，电机的输出轴上连接有其上设置有超声波探头的前部收缩连杆，侧部收缩连杆上设置有车轮；控制器控制前部收缩连杆来回转动以及移动小车的运行，最终在显示屏上显示检测的结果。本发明结构简单、方法自动化程度高，可以自动进行探伤，不必人为操作，降低了工人的劳动强度，可以有效把控产品质量。

Description

一种便携式自动探伤装置及自动探伤方法

技术领域

本发明属于超声波探伤领域，具体涉及一种便携式自动探伤装置及自动探伤方法。

背景技术

超声波探伤作为一种重要的质量检测装置，其工作原理为：超声波穿入金属材料的内部，由一个截面穿入另一个截面，并在截面边缘处发生反射，以此来检测零部件是否有缺陷。当超声波束自零件表面进行零件内部时，当零件内部存在气泡等缺陷时，会在缺陷的位置发生发射现象，从而在显示屏上显示，显示屏上除了显示缺陷位置的波形外，还会显示截面处的波形。因截面处的波形为规则的，而缺陷处的波形是不规则的，可以据此来判断零件内部是否存在缺陷，以及缺陷的位置和大小。

在板材的生产过程中，为了提高板材的质量，需要进行超声波探伤，为了防止出现某个板材被漏检，虽然现有板材生产过程中有多个流程均进行探伤检测，但是依然会出现漏检的情况，且多个流程检测工作量大；这种人为检测的方式，也会因个人操作问题造成检测不全面，无法整体把控产品的质量。

发明内容

本发明旨在提供一种使用方便且效果好的便携式自动探伤装置及探伤方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种便携式自动探伤装置，包括超声波探伤仪：还包括移动小车，超声波探伤仪包括超声波探头以及显示屏；移动小车上设置有车体、控制器以及2个侧部收缩连杆，控制器的输出端上连接有电机的驱动电路，电机的输出轴上连接有其上设置有超声波探头的前部收缩连杆， 2个侧部收缩连杆的端部均设置有车轮。

超声波探头后部设置有喷头，喷头朝向超声波探头的方向倾斜设置，喷头连接耦合剂存放室，喷头以及耦合剂存放室均设置于前部收缩连杆上。

2个车轮的外侧面上设置有挡板。

超声波探头的外部套设有保护套。

前部收缩连杆以及侧部收缩连杆均包括套设连接的外管以及内管，内管滑动设置于外管内部。

控制器包括中央处理器，电机驱动电路包括第一以及第二继电器和第一以及第二接触器，第一以及第二继电器的线圈一端连接中央处理器的信号输出端，另一端接地；第一以及第二继电器的常开触点分别与第一以及第二接触器的线圈组成串联回路，串联回路中设置有电源，第一以及第二接触器的常开触点分别串联于电机的正转电路以及反转电路中；中央处理器的信号输出端还连接有第三继电器的线圈，第三继电器的常开触点串联于移动小车的电源电路中。

所述的中央处理器的信号输入端上连接有距离传感器，距离传感器贴合超声波探头且向下设置。

一种利用权利要求1所述的便携式自动探伤装置进行自动探伤的方法，包括以下步骤：

1）  将便携式自动探伤装置放置于钢板上：调节侧部收缩连杆使得车轮上的挡板卡在钢板两侧；调节前部收缩连杆，使得超声波探头位于钢板前端部的上方；

2）  调整前部收缩连杆的转速：调节电机的转速，使得前部收缩连杆以150mm/s以下的线速度进行转动；

3）  调节移动小车的运行距离：调节移动小车的速度，使得移动小车每次的运行距离为80-120mm，此处移动小车的速度与中央处理器设定的移动小车的运行时间有关；

4）  启动移动小车；

5）  前部收缩连杆运行：前部收缩连杆在电机的作用下，以150mm/s以下的线速度进行转动；

6）  距离传感器输送信号：距离传感器向中央处理器输送信号，当中央处理器分析比较后，发现距离骤然变化，则表示运行到钢板边缘；

7）  中央处理器输出信号控制移动小车运行：当中央处理器检测到前部收缩连杆运行到钢板边缘时，信号输出端输出信号，在第三继电器以及中央处理器的内部计时器的作用下使得移动小车向前运行80-120mm的距离，继而第三继电器的常开触点断开小车停止运行；

8）  中央处理器输出信号控制电机反向运转：中央处理器的信号输出端输出信号使得第一、第二继电器动作，在第一、第二继电器以及第一、第二接触器的作用下，使得电机反向，前部收缩连杆反向转动；

9）  重复步骤5）至步骤8）直至到达钢板的后端部；

10）通过显示屏观察钢板内部是否有缺陷。

通过以上技术方案，本发明的有益效果为：（1）通过将超声波探头设置于移动小车上，避免了人为手持操作，造成的人为因素的干扰，从而提高产品检测效率以及效果；

（2）利用控制器控制电机的转向以及移动小车的运行，提高了自动化程度，降低了工人的劳动强度；

（3）将前部收缩连杆与电机连接，从而利用电机的正反转实现前部收缩连杆转向的控制，能够在钢板上往复进行检测；

（4）设置喷头以及耦合剂存放室，可以在需要检测的位置自动喷上耦合剂，提高检测效率；

（5）车轮外侧面上设置的挡板，可以将移动小车卡在钢板上面，防止移动小车在运行的过程中出现轨迹偏移的现象；

（6）超声波探头外部套设的保护套可以有效防止超声波探头被钢板伤害，延长设备的使用寿命；

（7）能够收缩的前部收缩连杆以及后部收缩连杆，可以根据钢板的规格进行调整，提高适用范围；

（8）本发明所述的方法，依次使得移动小车以及前部收缩连杆运行，可以避免出现没有被监测到的死角；提高检测效果。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1俯视图。

图3为控制器原理框图。

图4为本发明所述扫描方法流程图。

图5为超声波探头移动轨迹示意图。

具体实施方式

如图1及图2所示的便携式自动探伤装置，包括超声波探伤仪，以及移动小车，超声波探伤仪包括超声波探头71、图像处理器以及显示屏8，显示屏8通过信号线10与超声波探伤仪的图像处理器连接。移动小车包括车体1、控制器4以及2个侧部收缩连杆2，控制器4设置于车体1上部。控制器4的输出端上连接有电机驱动电路，电机的输出轴上连接有前部收缩连杆3。2个侧部收缩连杆2的端部均设置有车轮5，2个车轮5的外侧面设置有挡板51。

前部收缩连杆3以及侧部收缩连杆2均包括套设连接的内管以及外管，内管滑动设置于外管内部，通过内管相对于外管滑动实现收缩，从而可以根据需要改变前部收缩连杆3以及侧部收缩连杆2的长度。

在对钢板9进行检测前，首先调节侧部收缩连杆2，使得2个车轮5上的挡板51卡在钢板9的两侧，设置的挡板51可以有效控制移动小车的运动方向，防止移动小车的运动轨迹发生偏移。

超声波探头71设置于前部收缩连杆3上，为降低材料成本，将超声波探头71设置于前部收缩连杆3的前端部，从而降低前部收缩连杆3的长度。超声波探头71外部套设有保护套72，设置的保护套72可以防止防止超声波探头71被钢板9损坏，延长超声波探伤仪的使用寿命。在超声波探头71的后部设置有喷头62，喷头62向超声波探头71的方向倾斜设置，喷头62上连接有耦合剂存放室61，耦合剂存放室61内部设置有耦合剂，耦合剂存放室61以及喷头62均设置于前部收缩连杆3上。在探伤的过程中，通过喷头62向钢板9需要探伤的部位喷射耦合剂，提高超声波的检测效果以及效率。

如图3所示控制器4包括中央处理器，电机驱动电路包括第一以及第二继电器以及第一以及第二接触器，中央处理器的信号输入端上连接有距离传感器10，距离传感器10贴合保护套72且向下设置，用于检测超声波探头71与钢板9之间的距离。中央处理器的信号输入端连接距离传感器的信号输出端，距离传感器10将距离信号输入到中央处理器中，进行分析比较；第一以及第二继电器的线圈分别连接中央处理器的2个信号输出端，第一以及第二继电器的常开触点与第一以及第二接触器的线圈以及电源组成串联回路，第一以及第二接触器的常开触点分别串联于电机的正转电路以及反转电路中，从而通过中央处理器控制电机的正转以及反转，继而控制前部收缩连杆的左右转动。设置的距离传感器可以检测到是否到达钢板9的边缘位置：当距离信号骤然增大时，则表示达到钢板9的边缘，此时，中央处理器的信号输出端对2个继电器的输出信号进行切换，改变电机的转动方向，从而使得前部收缩连杆3反向转动，实现自动探伤。在中央处理器的信号输出端还连接第三继电器的线圈，第三继电器的常开触点串联于移动小车的电源电路中，从而当前部收缩连杆3从钢板9的一个侧部运行到另一个侧部时，移动小车在中央处理器的作用下向前运行一定的距离。

本发明还提供了一种利用上述便携式自动探伤装置进行探伤的方法，如图4及图5所示：依次包括以下步骤：

（1）将便携式自动探伤装置放置于钢板上：将侧部收缩连杆的内管相对于外管滑动，从而调整侧部收缩连杆的长度，使得移动小车两侧的车轮卡在钢板9两侧，从而使得移动小车在钢板9上运行时可以避免出现轨迹偏移的现象；调节前部收缩连杆3，使得超声波探头71位于钢板9前端部的上方，以进行对钢板9的探伤。

（2）调整前部收缩连杆的转速：调节电机的转速，使得前部收缩3连杆以150mm/s的线速度进行转动。

（3）调节移动小车的运行距离：调节移动小车每次的运行距离为100mm，此处需要调节移动小车的速度，此处移动小车的速度与中央处理器设定的移动小车的运行时间有关，移动小车每次的运行时间可以事先由程序确定。

（4）启动移动小车。

（5）前部收缩连杆运行：前部收缩连杆3在电机的作用下，以150mm/s的线速度从钢板9的一个侧部开始转动。

（6）距离传感器输送信号：距离传感器向中央处理器输送信号，当中央处理器分析比较后，发现距离骤然变化，则表示运行到钢板9边缘。

（7）中央处理器输出信号控制移动小车运行：当中央处理器检测到前部收缩连杆3运行到钢板9边缘时，信号输出端输出信号，在第三继电器以及中央处理器的内部计时器的作用下使得移动小车向前运行100mm的距离，继而第三继电器的常开触点断开移动小车停止运行；此处移动小车的运行时间的控制由中央处理器内部的计时器实现设定，当到达设定时间时，中央处理器的信号输出端输出信号，移动小车停止运行。

（8）中央处理器输出信号控制电机反向运转：中央处理器的信号输出端输出信号使得第一、第二继电器动作，在第一、第二继电器以及第一、第二接触器的作用下，使得电机反向，前部收缩连杆3反向转动。

（9）重复步骤（5）以及步骤（8）直至到达钢板9的后端部。

（10）通过显示屏8观察钢板内部是否有缺陷。

本发明所述的便携式自动探伤装置，结构简单，可以在钢板9上，根据钢板9进行移动，运行的过程中不会发生偏移；利用前部收缩连杆3带动超声波探头71在钢板9上方运行，从而实现机械化探伤，不必人为操作；本发明所述的自动探伤的方法，利用中央处理器对电机转向的控制以及移动小车的运行的控制，实现了自动探伤，降低了工人的劳动强度，有效把控了产品质量。

实施例2：前部收缩连杆3以100mm/s的线速度进行转动，移动小车每次的运行距离为80mm。

实施例3：前部收缩连杆3以50 mm/s的线速度进行转动，移动小车每次的运行距离为120mm。

Claims (8)

1.一种便携式自动探伤装置，包括超声波探伤仪，其特征在于：还包括移动小车，超声波探伤仪包括超声波探头以及显示屏；移动小车上设置有车体、控制器以及2个侧部收缩连杆，控制器的输出端上连接有电机的驱动电路，电机的输出轴上连接有其上设置有超声波探头的前部收缩连杆， 2个侧部收缩连杆的端部均设置有车轮。

2.如权利要求1所述的便携式自动探伤装置，其特征在于：超声波探头后部设置有喷头，喷头朝向超声波探头的方向倾斜设置，喷头连接耦合剂存放室，喷头以及耦合剂存放室均设置于前部收缩连杆上。

3.如权利要求2所述的便携式自动探伤装置，其特征在于：2个车轮的外侧面上设置有挡板。

4.如权利要求3所述的便携式自动探伤装置，其特征在于：超声波探头的外部套设有保护套。

5.如权利要求4所述的便携式自动探伤装置，其特征在于：前部收缩连杆以及侧部收缩连杆均包括套设连接的外管以及内管，内管滑动设置于外管内部。

6.如权利要求1至5任意一项所述的便携式自动探伤装置，其特征在于：控制器包括中央处理器，电机驱动电路包括第一以及第二继电器和第一以及第二接触器，第一以及第二继电器的线圈一端连接中央处理器的信号输出端，另一端接地；第一以及第二继电器的常开触点分别与第一以及第二接触器的线圈组成串联回路，串联回路中设置有电源，第一以及第二接触器的常开触点分别串联于电机的正转电路以及反转电路中；中央处理器的信号输出端还连接有第三继电器的线圈，第三继电器的常开触点串联于移动小车的电源电路中。

7.如权利要求6所述的便携式自动探伤装置，其特征在于：所述的中央处理器的信号输入端上连接有距离传感器，距离传感器贴合超声波探头且向下设置。

8.一种利用权利要求1所述的便携式自动探伤装置进行自动探伤的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）将便携式自动探伤装置放置于钢板上：调节侧部收缩连杆使得车轮上的挡板卡在钢板两侧；调节前部收缩连杆，使得超声波探头位于钢板前端部的上方；

2）调整前部收缩连杆的转速：调节电机的转速，使得前部收缩连杆以150mm/s以下的线速度进行转动；

3）调节移动小车的运行距离：调节移动小车的速度，使得移动小车每次的运行距离为80-120mm，此处移动小车的速度与中央处理器设定的移动小车的运行时间有关；

4）启动移动小车；

5）前部收缩连杆运行：前部收缩连杆在电机的作用下，以150mm/s以下的线速度进行转动；

6）距离传感器输送信号：距离传感器向中央处理器输送信号，当中央处理器分析比较后，发现距离骤然变化，则表示运行到钢板边缘；

7）中央处理器输出信号控制移动小车运行：当中央处理器检测到前部收缩连杆运行到钢板边缘时，信号输出端输出信号，在第三继电器以及中央处理器的内部计时器的作用下使得移动小车向前运行80-120mm的距离，继而第三继电器的常开触点断开小车停止运行；

8）中央处理器输出信号控制电机反向运转：中央处理器的信号输出端输出信号使得第一、第二继电器动作，在第一、第二继电器以及第一、第二接触器的作用下，使得电机反向，前部收缩连杆反向转动；

9）重复步骤5）至步骤8）直至到达钢板的后端部；

10）通过显示屏观察钢板内部是否有缺陷。