CN111044611B - 一种检测钢板内部质量的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种检测钢板内部质量的方法及装置，方法包括：控制电磁超声检测探头下降至钢板上方的预设距离，所述电磁超声检测探头安装在保护罩中，所述保护罩中设置有气流通道；确定所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成的气层厚度，根据所述气层厚度控制压缩空气的流量；基于所述压缩空气的流量，控制所述压缩空气从所述气流通道流出；控制所述电磁超声检测探头在所述钢板表面移动，对所述钢板内部质量进行检测；如此，利用电磁超声检测探头对钢板内部质量进行检测时，所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成了一层气层，气层可以顶起探头，避免探头吸附在钢板表面，从而可以顺利对钢板进行检测。

Description

一种检测钢板内部质量的方法及装置
技术领域
本发明属于无损检测术领域，尤其涉及一种检测钢板内部质量的方法及装置。
背景技术
电磁超声探伤检测主要是基于超声波在待测工件中的传播特性，声源产生超声波，采用一定的方法使得超声波进入试件后，超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用，使其传播方向或特征被改变，改变后的超声波通过检测设备被接收，根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内部是否存在缺陷。
但是在利用电磁超声探伤检测方法对钢板内部质量的缺陷进行检测时，因探头表面为铁磁性材料，磁场的存在，会磁化待测工件，传统的直接接触式探头会被吸附在待测工件上，难以稳定移动，导致无法对待测工件进行检测。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种检测钢板内部质量的方法及装置，用于解决现有技术中因被测工件被磁化，导致探头吸附在被测工件中，无法对待测工件进行检测的问题。
本发明提供一种检测钢板内部质量的方法，所述方法包括：
控制电磁超声检测探头下降至钢板上方的预设距离，所述电磁超声检测探头安装在保护罩中，所述保护罩中设置有气流通道，所述气流通道用于在所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成气层；
确定所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成的气层厚度，根据所述气层厚度控制压缩空气的流量；
基于所述压缩空气的流量，控制所述压缩空气从所述气流通道流出；
控制所述电磁超声检测探头在所述钢板表面移动，对所述钢板内部质量进行检测。
可选地，所述确定所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成的气层厚度，包括：
根据公式Y1＝-12.03ln(x1)-30.53确定所述气层厚度，所述x1为所述电磁超声检测探头的检测信号幅值，所述Y1为所述气层厚度。
可选地，根据所述气层厚度控制所述压缩空气的流量，包括：
根据公式Y2＝0.0752Y1+0.0608确定所述压缩空气的流量，所述Y1为所述气层厚度，所述Y2为所述压缩空气的流量。
可选地，所述气层厚度为0.36～0.66mm。
可选地，所述控制所述电磁超声检测探头在所述钢板表面移动，对所述钢板内部质量进行检测时，还包括：
采集所述控制所述电磁超声检测探头的检测信号，控制所述检测信号的波动量小于6dB。
本发明还提供一种检测钢板内部质量的装置，所述装置包括：
第一控制单元，用于控制电磁超声检测探头下降至钢板上方的预设距离，所述电磁超声检测探头安装在保护罩中，所述保护罩中设置有气流通道，所述气流通道用于在所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成气层；
确定单元，用于确定所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成的气层厚度，根据所述气层厚度控制所述压缩空气的流量；
第二控制单元，用于基于所述压缩空气的流量，控制所述压缩空气从所述气流通道流出；
第三控制单元，用于控制所述电磁超声检测探头在所述钢板表面移动，对所述钢板内部质量进行检测。
可选地，所述确定单元具体用于：
根据公式Y1＝-12.03ln(x1)-30.53确定所述气层厚度，所述x1为所述电磁超声检测探头的检测信号幅值，所述Y1为所述气层厚度。
可选地，所述确定单元具体还用于：
根据公式Y2＝0.0752Y1+0.0608确定所述压缩空气的流量，所述Y1为所述气层厚度，所述Y2为所述压缩空气的流量。
可选地，所述气层厚度为0.36～0.66mm。
可选地，所述第三控制单元还用于：
控制所述电磁超声检测探头在所述钢板表面移动，对所述钢板内部质量进行检测时，采集所述控制所述电磁超声检测探头的检测信号，控制所述检测信号的波动量小于6dB。本发明实施例提供了一种检测钢板内部质量的方法及装置，方法包括：控制电磁超声检测探头下降至钢板上方的预设距离，所述电磁超声检测探头安装在保护罩中，所述保护罩中设置有气流通道，所述气流通道用于在所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成气层；确定所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成的气层厚度，根据所述气层厚度控制压缩空气的流量；基于所述压缩空气的流量，控制压缩空气开启，所述压缩空气从所述气流通道流出；控制所述电磁超声检测探头在所述钢板表面移动，对所述钢板内部质量进行检测；如此，利用电磁超声检测探头对钢板进行检测时，所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成了一层气层，气层可以顶起探头，避免探头吸附在钢板表面，从而可以顺利对钢板进行检测。
附图说明
图1为本发明实施例提供的检测钢板内部质量的方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的检测钢板内部质量的装置结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中在利用电磁超声检测探头对钢板内部质量进行检测时，因被测工件被磁化，导致探头吸附在被测工件中，无法对待测工件进行检测的问题，本发明提供了一种检测钢板内部质量的方法及装置，方法包括：控制电磁超声检测探头下降至钢板上方的预设距离，所述电磁超声检测探头安装在保护罩中，所述保护罩中设置有气流通道，所述气流通道用于在所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成气层；确定所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成的气层厚度，根据所述气层厚度控制压缩空气的流量；基于所述压缩空气的流量，控制压缩空气开启，所述压缩空气从所述气流通道流出；控制所述电磁超声检测探头在所述钢板表面移动，对所述钢板进行检测。
下面通过附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
实施例一
本实施例提供一种检测钢板内部质量的方法，如图1所示，方法包括：
S110，控制电磁超声检测探头下降至钢板上方的预设距离，所述电磁超声检测探头安装在保护罩中，所述保护罩中设置有气流通道；
一般来说，电磁超声检测探头(下文简称探头)是设置在保护罩中的，本实施例预先在保护罩的上方及下方设置气流孔，上方的气流孔及下方的气流孔是对称的，，因此可以形成一个气流通道，气流通道用于在所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成气层。然后再将探头安装在保护罩中。对钢板内部质量进行检测时，控制电磁超声检测探头下降至钢板上方的预设距离，向上方的气流孔同通入压缩空气，压缩空气在气流通道中流通，使得电磁超声检测探头与所述钢板之间形成一个气层，该气层可以将探头顶起，避免探头被吸附在钢板表面。
S111，确定所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成的气层厚度，根据所述气层厚度控制压缩空气的流量；
因在检测过程中，电磁超声检测探头的检测信号幅值(灵敏度)会影响检测结果，因此为了保证探头的灵敏度，气层厚度不能太大也不能太小，所以还需确定所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成的气层厚度，根据所述气层厚度控制压缩空气的流量。
具体地，在实际检测过程中，在气层厚度在0.5mm以内时，检测信号幅值(灵敏度)基本恒定无波动。气层厚度在0.5mm-2mm区间内时，检测信号幅值会有一个单调下降的关系，因此本实施例获取多组气层厚度数据及检测信号幅值，拟合出气层厚度与检测信号的对应关系。其中，多组气层厚度数据及检测信号幅值数据如表1所示：
表1
气层厚度，mm 0 0.29 0.32 0.36 0.40 0.44 0.50 1.00 1.50 2.00
检测信号幅值，dB -20.4 -21.1 -20.8 -21.1 -20.8 -21.5 -22.4 -30.2 -35.2 -39.2
对表1中的数据进行拟合得出气层厚度与检测信号的对应关系，如公式(1)所示：
Y1＝-12.03ln(x1)-30.53 (1)
在公式(1)中，x1为所述电磁超声检测探头的检测信号幅值，所述Y1为所述气层厚度。因检测信号幅值是有具体要求的，因此可以根据公式(1)确定出气层厚度。
这里，因过不同空气压力对应的气垫层厚度也是不同的，因此本实施例还根据多组空气压力数据及气层厚度数据，拟合出空气压力与气层厚度的对应关系，其中，多组空气压力数据及气层厚度数据如表2所示：
表2
Figure BDA0002316479950000051
对表2中的数据进行拟合得出气层厚度与空气压力的对应关系，如公式(2)所示：
Y2＝0.0752Y1+0.0608 (2)
在公式(2)中，所述Y1为所述气层厚度，Y2为空气压力，因此气层厚度确定出之后，可以根据公式(2)确定出压缩空气的空气压力，根据压缩空气压力确定出相应的流量。本实施例中的气层厚度为0.36～0.66mm，压缩空气的流量为4～8kg/m3。
S112，基于所述压缩空气的流量，控制压缩空气开启，所述压缩空气从所述气流通道流出；
压缩空气流量确定好之后，基于所述压缩空气的流量，控制压缩空气开启，压缩空气从所述气流通道流出至钢板表面，因此探头会得到一个反作用力，将探头顶起，避免探头吸附在钢板表面。
S113，控制所述电磁超声检测探头在所述钢板表面移动，对所述钢板内部质量进行检测；
此时控制电磁超声检测探头在钢板表面移动，对所述钢板内部质量进行检测。
需要说明的是，对所述钢板内部质量进行检测时，还包括：
采集所述控制所述电磁超声检测探头的检测信号，控制所述检测信号的波动量小于6dB，以提高检测精度。
基于同样的发明构思，本发明还提供一种检测钢板内部质量的装置，详见实施例二。
实施例二
本实施例提供一种检测钢板内部质量的装置，参考图2，装置包括：第一控制单元21、确定单元22、第二控制单元23及第三控制单元24；其中，
一般来说，电磁超声检测探头(下文简称探头)是设置在保护罩中的，本实施例预先在保护罩的上方及下方设置气流孔，上方的气流孔及下方的气流孔是对称的，因此可以形成一个气流通道，所述气流通道用于在所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成气层。然后再将探头安装在保护罩中。对钢板内部质量进行检测时，第一控制单元21控制电磁超声检测探头下降至钢板上方的预设距离，向上方的气流孔同通入压缩空气，压缩空气在气流通道中流通，使得电磁超声检测探头与所述钢板之间形成一个气层，该气层可以将探头顶起，避免探头被吸附在钢板表面。
因在检测过程中，电磁超声检测探头的检测信号幅值(灵敏度)会影响检测结果，因此为了保证探头的灵敏度，气层厚度不能太大也不能太小，所以确定单元22还需确定所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成的气层厚度，根据所述气层厚度控制压缩空气的流量。
具体地，在实际检测过程中，在气层厚度在0.5mm以内时，检测信号幅值(灵敏度)基本恒定无波动。气层厚度在0.5mm-2mm区间内时，检测信号幅值会有一个单调下降的关系，因此本实施例获取多组气层厚度数据及检测信号幅值，拟合出气层厚度与检测信号的对应关系。其中，多组气层厚度数据及检测信号幅值数据如表1所示：
表1
气层厚度，mm 0 0.29 0.32 0.36 0.40 0.44 0.50 1.00 1.50 2.00
检测信号幅值，dB -20.4 -21.1 -20.8 -21.1 -20.8 -21.5 -22.4 -30.2 -35.2 -39.2
对表1中的数据进行拟合得出气层厚度与检测信号的对应关系，如公式(1)所示：
Y1＝-12.03ln(x1)-30.53 (1)
在公式(1)中，x1为所述电磁超声检测探头的检测信号幅值，所述Y1为所述气层厚度。因检测信号幅值是有具体要求的，因此可以根据公式(1)确定出气层厚度。
这里，因过不同空气压力对应的气垫层厚度也是不同的，因此本实施例还根据多组空气压力数据及气层厚度数据，拟合出空气压力与气层厚度的对应关系，其中，多组空气压力数据及气层厚度数据如表2所示：
表2
Figure BDA0002316479950000071
对表2中的数据进行拟合得出气层厚度与空气压力的对应关系，如公式(2)所示：
Y2＝0.0752Y1+0.0608 (2)
在公式(2)中，所述Y1为所述气层厚度，Y2为空气压力，因此气层厚度确定出之后，可以根据公式(2)确定出压缩空气的空气压力，根据压缩空气压力确定出相应的流量。本实施例中的气层厚度为0.36～0.66mm，压缩空气的流量为4～8kg/m3。
压缩空气流量确定好之后，第二控制单元23基于所述压缩空气的流量，控制压缩空气开启，压缩空气从所述气流通道流出至钢板表面，因此探头会得到一个反作用力，将探头顶起，避免探头吸附在钢板表面。
此时第三控制单元控制电磁超声检测探头在钢板表面移动，对所述钢板内部质量进行检测。
需要说明的是，对所述钢板表面进行检测时，第三控制单元24还用于：
采集所述控制所述电磁超声检测探头的检测信号，控制所述检测信号的波动量小于6dB，以提高检测精度。
本发明实施例提供的检测钢板内部质量的方法及装置能带来的有益效果至少是：
本发明实施例提供了一种检测钢板内部质量质量的方法及装置，方法包括：控制电磁超声检测探头下降至钢板上方的预设距离，所述电磁超声检测探头安装在保护罩中，所述保护罩中设置有气流通道；确定所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成的气层厚度，根据所述气层厚度控制压缩空气的流量；基于所述压缩空气的流量，控制所述压缩空气从所述气流通道流出；控制所述电磁超声检测探头在所述钢板表面移动，对所述钢板内部质量进行检测；如此，利用电磁超声检测探头对钢板内部质量进行检测时，所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成了一层气层，气层可以顶起探头，避免探头吸附在钢板表面，从而可以顺利对钢板内部质量进行检测。
实施例三
实际应用中，对某钢厂中厚板产线采用电磁超声检测探头对钢板内部质量进行检测时，实现如下：
将探头阵列式排布在钢板上端，检测时，控制探头下落至钢板表面上方的预设距离，压缩空气通过探头保护套的气流通路顶起探头。压缩空气压力设置为5kg/m3，气层厚度控制在0.44mm。钢板移动，实现整钢板扫查检测，检测信号幅值(灵敏度)波动＜2dB，效果良好。
将压缩空气压力设置为7kg/m3，气层厚度控制在0.58mm。钢板移动，实现整钢板扫查检测，检测信号幅值(灵敏度)波动＜4dB，效果良好.
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种检测钢板内部质量的方法，其特征在于，所述方法包括：
控制电磁超声检测探头下降至钢板上方的预设距离，所述电磁超声检测探头安装在保护罩中，所述保护罩中设置有气流通道，所述气流通道用于在所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成气层；
确定所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成的气层厚度，根据所述气层厚度控制压缩空气的流量；
基于所述压缩空气的流量，控制所述压缩空气从所述气流通道流出；
控制所述电磁超声检测探头在所述钢板表面移动，对所述钢板内部质量进行检测；
所述确定所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成的气层厚度，包括：
根据公式Y1= -12.03ln(x1) - 30.53确定所述气层厚度，所述x1为所述电磁超声检测探头的检测信号幅值，所述Y1为所述气层厚度；
根据所述气层厚度控制所述压缩空气的流量，包括：
根据公式Y2 = 0.0752Y1 + 0.0608确定所述压缩空气的流量，所述Y1为所述气层厚度，所述Y2为所述压缩空气的流量；
所述气层厚度为0.36~0.66mm；
所述控制所述电磁超声检测探头在所述钢板表面移动，对所述钢板内部质量进行检测时，还包括：
采集所述控制所述电磁超声检测探头的检测信号，控制所述检测信号的波动量小于6dB。
2.一种检测钢板内部质量的装置，其特征在于，所述装置包括：
第一控制单元，用于控制电磁超声检测探头下降至钢板上方的预设距离，所述电磁超声检测探头安装在保护罩中，所述保护罩中设置有气流通道，所述气流通道用于在所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成气层；
确定单元，用于确定所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成的气层厚度，根据所述气层厚度控制压缩空气的流量；
第二控制单元，用于基于所述压缩空气的流量，控制所述压缩空气从所述气流通道流出；
第三控制单元，用于控制所述电磁超声检测探头在所述钢板表面移动，对所述钢板内部质量进行检测；
所述确定所述电磁超声检测探头与所述钢板之间形成的气层厚度，包括：
根据公式Y1= -12.03ln(x1) - 30.53确定所述气层厚度，所述x1为所述电磁超声检测探头的检测信号幅值，所述Y1为所述气层厚度；
根据所述气层厚度控制所述压缩空气的流量，包括：
根据公式Y2 = 0.0752Y1 + 0.0608确定所述压缩空气的流量，所述Y1为所述气层厚度，所述Y2为所述压缩空气的流量；
所述气层厚度为0.36~0.66mm；
所述第三控制单元还用于：
控制所述电磁超声检测探头在所述钢板表面移动，对所述钢板内部质量进行检测时，采集所述控制所述电磁超声检测探头的检测信号，控制所述检测信号的波动量小于6dB。
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