CN109580770A - 一种管板半自动涡流检测扫查系统 - Google Patents

一种管板半自动涡流检测扫查系统 Download PDF

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赵泓
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Abstract

一种管板半自动涡流检测扫查系统，包括：手持式枪式传动器和信号控制与处理装置，其中，所述手持式枪式传动器，用于对管板端部进行涡流扫查检测，实现在限定长度范围内涡流信号的匀速采集，并且其包括：涡流探头(1)，行程开关(2)，滚珠丝杆(3)，导杆(4)，按钮开关(5)，外壳(6)，电机(7)，连接器(8)，传动齿轮(9)；所述信号控制与处理装置，通过连接线与涡流探头(1)连接，用于存储所述涡流探头(1)采集到的涡流信号并对信号进行差分处理。本系统有利于实现匀速采集，信号更加稳定、重复性好，检测速度快，有效抑制了列管端部效应对缺陷检测的影响，提高了检测精度，降低了端部检测盲区。

Description

一种管板半自动涡流检测扫查系统
技术领域
本发明属于涡流无损检测技术领域，特别涉及一种管板半自动涡流检测扫查系统。
背景技术
对于管板焊缝，目前常用的检测方法为：渗透检测、目视检测、磁粉检测和射线检测，前三者只能检测表面缺陷且对检测现场污染较大，射线检测的检测效率低且有辐射污染的风险。由于前述四种检测方法的应用受到限制，从而基于电磁检测原理的涡流检测技术因其无污染、检测效率高、可重复多次性检测而逐渐应用于管板结构的检测。但是，管板结构中主要的缺陷区域为管板焊缝的列管端部，其几何形状导致涡流检测时存在端部效应，给涡流缺陷信号的检测带来了极大的干扰(参见“管板焊缝结构涡流检测端部效应抑制仿真试验”，万本例，胡斌，赵泓，李运涛，《无损检测》，2018年底40卷第4期，19-25页)，同时一个管板结构往往具有成百上千根管子，手工扫查的方式效率低、信号稳定性欠佳、且容易使探头在前进或后退时不稳定。
发明内容
为解决上述手工扫查效率低、端部效应的干扰问题，本发明提出了一种管板半自动涡流检测扫查系统。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种管板半自动涡流检测扫查系统，其特征在于，包括：手持式枪式传动器和信号控制与处理装置，其中，
所述手持式枪式传动器，用于对管板端部进行涡流扫查检测，实现在限定长度范围内涡流信号的匀速采集，其包括：涡流探头，行程开关，滚珠丝杆，导杆，按钮开关，外壳，电机，连接器，传动齿轮；
其中，涡流探头，为内插式探头，安放于探头安装架上，用于在所述信号控制与处理装置的控制下激励出电磁场并获取涡流信号；行程开关，用于限位以防止滚珠丝杆的运动超出行程，其共有两个，分别设置于导杆两端的限位位置，当涡流探头运动至限位位置而触碰到行程开关时电机断电；滚珠丝杆，通过螺母与探头安装架固定，当电机开动时，电机通过传动齿轮带动滚珠丝杆沿导杆的方向运动；导杆，固定于外壳内部并与所述探头安装架固定连接，用于与滚珠丝杠配合以实现涡流探头沿导杆方向直线运动；按钮开关，用于控制电机的启动，分为前进按钮开关和后退按钮开关两个，用于控制所述涡流探头沿待测管板列管的轴向水平前进或者后退；连接器，用于连接外部电源以给电机供电或者用以连接外部电源给充电电池充电进而为电机供电；传动齿轮，包括多个相互啮合的齿轮，分别安装于电机的输出轴上和滚珠丝杆上，用于将电机的转动转换为滚珠丝杆的直线运动；
所述信号控制与处理装置，通过连接线与涡流探头连接，用于存储所述涡流探头采集到的涡流信号并对信号进行差分处理。
其中，所述差分处理是指将采集到的含缺陷的端部信号与仪器设备存储的端部无缺陷信号进行差分；以此来降低端部信号对端部缺陷检测的影响，减小端部检测盲区。
其中，所述按钮开关与电机之间的电路连接部分还设有防短路模块，用于防止同时按下前进按钮开关和后退按钮开关这两个按钮开关时电路发生短路。
本发明由于采取以上技术方案，至少具有以下优点：
1、所述系统利用电机进行半自动涡流扫查，实现了在管板端部一定长度范围内信号的匀速采集，与手动扫查相比信号更加稳定、重复性好，并实现了对管板上大批量管端质量的快速电磁检测，极大的改善了管板涡流检测的信号采集效率。
2、所述系统采用了差分式的信号处理技术，提取涡流探头扫查路径上对应位置点阻抗信号做信号处理，采用对含缺陷管板端部信号和无缺陷管端部信号进行差分，有效抑制了列管端部的效应对缺陷检测的影响，提高了管板端部缺陷涡流检测精度，降低端部检测盲区。
3、将采集到的数据进行存储并后台分析，提高了缺陷信号的检测效率。
附图说明
图1是手持式枪式传动器的结构示意图。
图2是手持式枪式传动器外壳内的U形腔及相关部件的位置示意图。
图中，1-涡流探头，2-行程开关，3-滚珠丝杆，4-导杆，5-按钮开关，6-外壳，7-电机，8-连接器，9-传动齿轮，10-U形腔(图2中以黑色截面示出)，11-滚珠丝杠孔后端安装座，12-导杆后端安装座，13-限位块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。
如图1所示，本发明涉及一种管板半自动涡流检测扫查系统，包括：手持式枪式传动器和信号控制与处理装置，其中，所述手持式枪式传动器，用于对管板端部进行涡流扫查检测，实现在限定长度范围内涡流信号的匀速采集，其包括：涡流探头1，行程开关2，滚珠丝杆3，导杆4，按钮开关5，外壳6，电机7，连接器8，传动齿轮9；其中，涡流探头1，为内插式探头，安放于探头安装架上，用于在所述信号控制与处理装置的控制下激励出电磁场并获取涡流信号；行程开关2，用于限位以防止滚珠丝杆3的运动超出行程，其共有两个分别为前端行程开关和后端行程开关，前端行程开关设置在外壳的前端上，分别设置于导杆4两端的限位位置，当涡流探头1运动至限位位置而触碰到行程开关2时电机7断电；滚珠丝杆3，通过螺母与探头安装架固定，当电机7开动时，电机7通过传动齿轮9带动滚珠丝杆3沿导杆4的方向运动；导杆4，固定于外壳6内部并与所述探头安装架固定连接，用于与滚珠丝杠3配合以实现涡流探头1沿导杆方向直线运动；按钮开关5，用于控制电机7的启动，分为前进按钮开关和后退按钮开关两个，用于控制所述涡流探头1沿待测管板列管的轴向水平前进或者后退；连接器8，用于连接外部电源以给电机7供电或者用以连接外部电源给充电电池充电进而为电机7供电；传动齿轮9，包括多个相互啮合的齿轮，分别安装于电机7的输出轴上和滚珠丝杆3上，用于将电机7的转动转换为滚珠丝杆3的直线运动；所述信号控制与处理装置，通过连接线与涡流探头1连接，用于存储所述涡流探头1采集到的涡流信号并对信号进行差分处理。
所述差分处理是指将采集到的含缺陷的端部信号与仪器设备存储的端部无缺陷信号进行差分；以此来降低端部信号对端部缺陷检测的影响，减小端部检测盲区。
所述按钮开关5与电机7之间的电路连接部分还设有防短路模块，用于防止同时按下前进按钮开关和后退按钮开关这两个按钮开关时电路发生短路。
需要强调的是，为了进一步优化现有涡流检测系统中机构的稳定性，进行如下设置：所述系统还包括设置在外壳6中的U型腔10，所述U型腔包括前壁、后壁以及将前后壁连接在一起的底部；所述底部上设置有允许电机轴穿过的轴孔；所述前壁上设有滚珠丝杠孔，后壁上设有用于安置滚珠丝杠后端的滚珠丝杠后端安装座11，且所述前壁顶部还设有安置座，所述安置座上设置有导杆后端安装座12和后端行程开关。
导杆上还设置有可以在导杆上滑动并与涡流探头的后端在侧向上保持接触以限制探头发生晃动的限位块13。
在所述外壳的探头端口、限位块、导杆、导杆后端安装座、安置座、滚珠丝杠孔、滚珠丝杠后端安装座和滚珠丝杠共同作用下，使得滚珠丝杠与导杆稳定保持平行，相对于现有技术实现了涡流探头在前进和后退时自动匀速，特别是相对于手动或其它推动方式减少了探头的晃动，大大提高了探头运动的稳定性。
上述实施方式为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和/或简化，均应视为等效的置换方式，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种管板半自动涡流检测扫查系统，其特征在于，包括：手持式枪式传动器和信号控制与处理装置，其中，
所述手持式枪式传动器，用于对管板端部进行涡流扫查检测，实现在限定长度范围内涡流信号的匀速采集，其包括：涡流探头(1)，行程开关(2)，滚珠丝杆(3)，导杆(4)，按钮开关(5)，外壳(6)，电机(7)，连接器(8)，传动齿轮(9)；
其中，涡流探头(1)，为内插式探头，安放于探头安装架上，用于在所述信号控制与处理装置的控制下激励出电磁场并获取涡流信号；行程开关(2)，用于限位以防止滚珠丝杆(3)的运动超出行程，其共有两个，分别设置于导杆(4)两端的限位位置，当涡流探头(1)运动至限位位置而触碰到行程开关(2)时电机(7)断电；滚珠丝杆(3)，通过螺母与探头安装架固定，当电机(7)开动时，电机(7)通过传动齿轮(9)带动滚珠丝杆(3)沿导杆(4)的方向运动；导杆(4)，固定于外壳(6)内部并与所述探头安装架固定连接，用于与滚珠丝杠(3)配合以实现涡流探头(1)沿导杆方向直线运动；按钮开关(5)，用于控制电机(7)的启动，分为前进按钮开关和后退按钮开关两个，用于控制所述涡流探头(1)沿待测管板列管的轴向水平前进或者后退；连接器(8)，用于连接外部电源以给电机(7)供电或者用以连接外部电源给充电电池充电进而为电机(7)供电；传动齿轮(9)，包括多个相互啮合的齿轮，分别安装于电机(7)的输出轴上和滚珠丝杆(3)上，用于将电机(7)的转动转换为滚珠丝杆(3)的直线运动；
所述信号控制与处理装置，通过连接线与涡流探头(1)连接，用于存储所述涡流探头(1)采集到的涡流信号并对信号进行差分处理。
2.如权利要求1所述的一种管板半自动涡流检测扫查系统，其特征在于，所述差分处理是指将采集到的含缺陷的端部信号与仪器设备存储的端部无缺陷信号进行差分；以此来降低端部信号对端部缺陷检测的影响，减小端部检测盲区。
3.根据权利要求1所述的一种管板半自动涡流检测扫查系统，其特征在于，所述按钮开关(5)与电机(7)之间的电路连接部分还设有防短路模块，用于防止同时按下前进按钮开关和后退按钮开关这两个按钮开关时电路发生短路。
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