CN107389783A - 一种手持式无损检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种手持式无损检测装置，其可用于工件的缺陷检测，其包括外壳，所述外壳内设置有控制电路，所述外壳的顶部设置有手持用的手柄，其特征在于，所述外壳的一侧开有四个孔，所述四个孔装设有通讯端口、控制端口以及两个电源端口，所述外壳的另一侧设置有滑动式调节槽，所述外壳的底部装有滚轮，并且所述外壳的底部开有三个孔，分别用于安装两个磁极和至少一个传感器。

Description

一种手持式无损检测装置
技术领域
本发明涉及工件的无损检测技术领域，其尤其指一种手持式无损检测装置。
背景技术
现有技术的无损检测方法都有其不足。例如磁粉检测限于铁磁性材料，且对工件表面有严格要求；渗透检测限于表面开口缺陷；射线检测检测成本高，检测设备较大，产生的射线辐射对人体伤害极大；超声波检测对操作人员的要求较高，区别不同种类的缺陷有一定的难度且需要耦合剂；涡流检测只适合导电材料表面和近表面的检测，且难以判断工件缺陷的种类、形状和大小；激光全息无损检测取决于物体内部的缺陷在外力作用下能否造成物体表面的相应变形；声发射检测技术由于声发射信号的强度一般很弱，需要借助灵敏的电子仪器才能检测；红外检测技术主要测量工件表面热状态,不能确定工件内部的热状态，与其它检测仪器或常规监测设备相比价格昂贵。
发明内容
本发明的主要目的在于克服上述现有工件缺陷检测技术的不足，提供一种手持式的无损检测装置，其包括外壳，所述外壳内设置有控制电路，所述外壳的顶部设置有手持用的手柄，其特征在于，所述外壳的一侧开有四个孔，所述四个孔装设有通讯端口、控制端口以及两个电源端口，所述外壳的另一侧设置有滑动式调节槽，所述外壳的底部装有滚轮，并且所述外壳的底部开有三个孔，分别用于安装两个磁极和至少一个传感器。
优选的，所述传感器为两个，其中一个为磁传感器，另一个为红外传感器。
优选的，所述两个电源端口用于输入不同频率的交流电或者一个用于属于直流电另一个用于输入交流电，以提供两种不同的电力输入给所述两个磁极。
优选的，所述磁极用于给被检测的工件励磁，所述通讯端口用于将所述传感器所检测到数据发送给计算机，所述计算机通过控制端口对所述控制电路进行控制，以调节所述电源端口至所述磁极的电力输入的频率和/或电流和/或电压，所述计算机对所述传感器所获取的数据进行建模。
优选的，在所述外壳内部且位于滚轮附近装设有四个位移传感器，所述位移传感器通过所述通讯端口将位移信号发送至所述计算机，并且所述建模包括，根据所述位移信号生成被检测的工件表面图形，并根据所述磁传感器和所述红外传感器检测到的数据以及所述工件表面图形，生成工件表面磁场分布与温度分布图形。
优选的，所述滑动式调节槽用于滑动调节，以改变所述磁极与所述工件之间的距离。
与现有磁光成像缺陷检测技术相比，本发明采用的技术方案具有实现集成化，拥有体积小、质量轻的优势，而且采用的漏磁以及温升的检测对人体无害，进而可以允许使用者进行手持的使用。
附图说明
图1为本发明的设备底板结构分布结构框图。
图2为本发明的设备接口分布结构框图。
图3为本发明的外观框图。
图中各编号含义：1- 手柄，2-通讯端口，3-控制端口， 4-电源输入端口1，5-电源输入端口2，6-滑动式调节槽，7-滚轮，8-磁极开口，9-传感器开口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
实施例1.
一种手持式的无损检测装置，其包括外壳，所述外壳内设置有控制电路，所述外壳的顶部设置有手持用的手柄，其特征在于，所述外壳的一侧开有四个孔，所述四个孔装设有通讯端口、控制端口以及两个电源端口，所述外壳的另一侧设置有滑动式调节槽，所述外壳的底部装有滚轮，并且所述外壳的底部开有三个孔，分别用于安装两个磁极和至少一个传感器。
优选的，所述传感器为两个，其中一个为磁传感器，另一个为红外传感器。
优选的，所述两个电源端口用于输入不同频率的交流电或者一个用于属于直流电另一个用于输入交流电，以提供两种不同的电力输入给所述两个磁极。
优选的，所述磁极用于给被检测的工件励磁，所述通讯端口用于将所述传感器所检测到数据发送给计算机，所述计算机通过控制端口对所述控制电路进行控制，以调节所述电源端口至所述磁极的电力输入的频率和/或电流和/或电压，所述计算机对所述传感器所获取的数据进行建模。
优选的，在所述外壳内部且位于滚轮附近装设有四个位移传感器，所述位移传感器通过所述通讯端口将位移信号发送至所述计算机，并且所述建模包括，根据所述位移信号生成被检测的工件表面图形，并根据所述磁传感器和所述红外传感器检测到的数据以及所述工件表面图形，生成工件表面磁场分布与温度分布图形。
优选的，所述滑动式调节槽用于滑动调节，以改变所述磁极与所述工件之间的距离。
实施例2.
第2实施例运用了法拉第磁光效应原理：当一束偏振光通过介质时，若在光束传播方向存在一个外磁场，那么此偏振光通过偏振面将发生偏转，偏转角依赖于磁场强度。
本发明应用磁光成像技术，通过磁场发生器以恒定电流或者交变电流激励电磁铁在工件工件上感应出磁场，而磁场的分布在工件缺陷处将发生畸变，引起该处的垂直磁场分量发生变化，相应地改变感应磁场。磁光成像传感器在该磁场的作用下产生磁光效应，使磁光成像传感器中的偏振光在通过磁光传感介质时产生不同的旋转角度，包含了工件缺陷的磁场信息的光线经偏振分光镜反射后被电荷耦合器件接收并实时成像。
如图所示，本发明为一种工件缺陷磁光成像无损检测方法，包括电磁铁和磁光成像传感器。可以进行恒定磁场励磁和低频交变磁场励磁下磁光成像实现无损检测。传感器下方放置工件，通过计算机控制器发出指令启动磁场发生器在工件处产生磁场。所述磁光成像传感器主要部分包括激光光源、起偏器、CMOS传感器、检偏器和磁光晶片。磁光成像传感器属于非接触测量方式，成像直观、可靠性好、测量精度高、功耗低并且信息传输速率高。磁光成像传感器工作的同时在工件表面的上方，通过精确控制磁场发生器使得工件的工件缺陷附近产生感应磁场，由于工件缺陷存在，感应磁场在焊缝附近具有其特殊变化。当偏振光平行通过感应磁场反射后旋转一定的角度，再通过检偏器可以针对性地实现旋转后的偏振光的通过或截止，最后由CMOS摄像机获取并成像，所得的图像即包含了工件缺陷信息的磁光图像。
整个工件缺陷磁光成像无损的工作均由计算机控制器系统进行控制。首先控制器控制磁场发生器在磁极出产生规定大小的恒定磁场或者是低频交变磁场，同时设定磁光传感器的采样频率，同步协调磁光成像传感器采集工件磁光图像，并将获得的磁光图像输入到计算机控制器。然后由相应的图像识别算法对工件缺陷图像进行处理，获取工件缺陷的类型及位置，实现工件缺陷的实时检测。可以手持手柄检测工件，也可以计算机控制器设定运动速度实现自动检测。显著提高了系统的实时性和测控技术的自动化程度。所采用的控制系统能自动修正测量误差，提高工件缺陷的检测精度。
系统的工作原理：用本装置和方法测量工件缺陷时，将本装置置于工件上并使得磁光成像传感器晶片对正工件表面。计算机控制器控制磁场发生器产生磁场，同步协调磁光成像传感器采集工件缺陷的磁光图像，并将工件缺陷磁光图像传递到计算机控制器，由计算机控制器实现工件缺陷的图像处理、工件缺陷位置计算和工件缺陷类型识别。传感器显示实时检测的工件缺陷图像、类别、大小等信息。由于计算机控制器运算速度快以及图像处理技术的发展，可以实现工件缺陷的实时检测。
实施例3.
本实施例的一种手持式的无损检测装置，其包括外壳，所述外壳内设置有控制电路，所述外壳的顶部设置有手持用的手柄，其特征在于，所述外壳的一侧开有四个孔，所述四个孔装设有通讯端口、控制端口以及两个电源端口，所述外壳的另一侧设置有滑动式调节槽，所述外壳的底部装有滚轮，并且所述外壳的底部开有三个孔，分别用于安装两个磁极和两个传感器，其中一个为磁传感器，另一个为红外传感器。
所述两个电源端口一个用于输入直流电另一个用于输入交流电，以提供两种不同的电力输入给所述两个磁极。
优选的，所述磁极用于给被检测的工件励磁，所述通讯端口用于将所述传感器所检测到数据发送给计算机，所述计算机通过控制端口对所述控制电路进行控制，以调节所述电源端口至所述磁极的电力输入的频率和/或电流和/或电压，所述计算机对所述传感器所获取的数据进行建模。
优选的，在所述外壳内部且位于滚轮附近装设有四个位移传感器，所述位移传感器通过所述通讯端口将位移信号发送至所述计算机，并且所述建模包括，根据所述位移信号生成被检测的工件表面图形，并根据所述磁传感器和所述红外传感器检测到的数据以及所述工件表面图形，生成工件表面磁场分布与温度分布图形。
优选的，所述滑动式调节槽用于滑动调节，以改变所述磁极与所述工件之间的距离。
实施例4.
本实施例的一种手持式的无损检测装置，其包括外壳，所述外壳内设置有控制电路，所述外壳的顶部设置有手持用的手柄，其特征在于，所述外壳的一侧开有四个孔，所述四个孔装设有通讯端口、控制端口以及两个电源端口，所述外壳的另一侧设置有滑动式调节槽，所述外壳的底部装有滚轮，并且所述外壳的底部开有三个孔，分别用于安装两个磁极和两个传感器，其中一个为磁传感器，另一个为红外传感器。
所述两个电源端口用于输入不同频率的交流电以提供两种不同的电力输入给所述两个磁极，这样可以获得不同频率下响应的工件表面的磁场与温度改变结果，以提高检测的精准度。其中所述磁极用于给被检测的工件励磁，所述通讯端口用于将所述传感器所检测到数据发送给计算机，所述计算机通过控制端口对所述控制电路进行控制，以调节所述电源端口至所述磁极的电力输入的频率和/或电流和/或电压，所述计算机对所述传感器所获取的数据进行建模。
在所述外壳内部且位于滚轮附近装设有四个位移传感器，所述位移传感器通过所述通讯端口将位移信号发送至所述计算机，即在通过手持移动检测装置的时候，同步的在计算机中生成移动的边界，将边界进行曲线的或者直线的连接以得到一张大致与工件被检测部分相符合的平面图。
并且所述建模包括，根据所述位移信号生成被检测的工件表面图形，并根据所述磁传感器和所述红外传感器检测到的数据以及所述工件表面图形，生成工件表面磁场分布与温度分布图形。
其中的所述滑动式调节槽用于滑动调节，以改变所述磁极与所述工件之间的距离。

Claims (6)

1.一种手持式无损检测装置，其包括外壳，所述外壳内设置有控制电路，所述外壳的顶部设置有手持用的手柄，其特征在于，所述外壳的一侧开有四个孔，所述四个孔装设有通讯端口、控制端口以及两个电源端口，所述外壳的另一侧设置有滑动式调节槽，所述外壳的底部装有滚轮，并且所述外壳的底部开有三个孔，分别用于安装两个磁极和至少一个传感器。
2.如权利要求1所述的手持式无损检测装置，其特征在于，所述传感器为两个，其中一个为磁传感器，另一个为红外传感器。
3.如权利要求2所述的手持式无损检测装置，其特征在于，所述两个电源端口用于输入不同频率的交流电或者一个用于输入直流电另一个用于输入交流电，以提供两种不同的电力输入给所述两个磁极。
4.如权利要求3所述的手持式无损检测装置，其特征在于，所述磁极用于给被检测的工件励磁，所述通讯端口用于将所述传感器所检测到数据发送给计算机，所述计算机通过控制端口对所述控制电路进行控制，以调节所述电源端口至所述磁极的电力输入的频率和/或电流和/或电压，所述计算机对所述传感器所获取的数据进行建模。
5.如权利要求4所述的手持式无损检测装置，其特征在于，在所述外壳内部且位于滚轮附近装设有四个位移传感器，所述位移传感器通过所述通讯端口将位移信号发送至所述计算机，并且所述建模包括，根据所述位移信号生成被检测的工件表面图形，并根据所述磁传感器和所述红外传感器检测到的数据以及所述工件表面图形，生成工件表面磁场分布与温度分布图形。
6.如权利要求5所述的手持式无损检测装置，其特征在于，所述滑动式调节槽用于滑动调节，以改变所述磁极与所述工件之间的距离。
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