CN111380950A - 一种钢结构探伤用无损检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢结构探伤用无损检测装置及检测方法，涉及探伤检测装置及检测方法技术领域，为解决目前市面上的钢结构探伤用无损检测装置大多只能对平面设备或是圆形设备进行检测，但很多新兴结构件都呈不规则图形，无法满足检测需求的问题。所述检测机构设置在圆管的外部，所述检测机构上设置有固定架，所述固定架的下方设置有采样机构，且采样机构与固定架之间通过固定座固定连接，所述采样机构设置有若干个，且若干个采样机构之间通过阻尼铰链转动连接，所述固定架前端的中间位置处安装有液体水平仪，所述采样机构的一侧安装有电机槽，所述固定架和电机槽的一侧安装有驱动轮机构。
Description
技术领域
本发明涉及探伤检测装置及检测方法技术领域，具体为一种钢结构探伤用无损检测装置及检测方法。
背景技术
设备的零部件和金属构件易发生疲劳损坏，主要原因是各种微观和宏观机械应力集中。传统无损检测方法对现存设备部件进行探伤时，只能发现已成型的宏观和微观缺陷。对于昂贵钢结构构件而言，重要探伤点都是在出现故障后被确定的。对于新兴结构件，高危险区更难预测。因此，钢结构件应力的测量、应力状态的评估和早期损伤区域的确定是亟待解决的问题。利用专用检测仪器方便快捷地发现设备部件应力集中和早期损伤区域，并结合磁记忆检测方法进行有针对性的探伤检查和状态检测，对于早期预防结构件断裂故障、防止发生重大事故具有十分重要的意义。
目前市面上的钢结构探伤用无损检测装置大多只能对平面设备或是圆形设备进行检测，但很多新兴结构件都呈不规则图形，无法满足检测需求，因此市场上急需一种钢结构探伤用无损检测装置及检测方法来解决这些问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢结构探伤用无损检测装置及检测方法，以解决上述背景技术中提出的目前市面上的钢结构探伤用无损检测装置大多只能对平面设备或是圆形设备进行检测，但很多新兴结构件都呈不规则图形，无法满足检测需求的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钢结构探伤用无损检测装置，包括检测机构、圆管和分析仪，所述检测机构设置在圆管的外部，所述检测机构上设置有固定架，所述固定架的下方设置有采样机构，且采样机构与固定架之间通过固定座固定连接，所述采样机构设置有若干个，且若干个采样机构之间通过阻尼铰链转动连接，所述固定架前端的中间位置处安装有液体水平仪，所述采样机构的一侧安装有电机槽，所述固定架和电机槽的一侧安装有驱动轮机构。
优选的，所述采样机构包括固定轮、检测探头、限位槽、滑动杆和限位机构，所述固定轮设置有两个，且两个固定轮位于检测探头的两侧，所述固定轮和检测探头与采样机构通过螺钉固定连接，所述采样机构前端的一侧设置有限位槽，所述滑动杆位于相邻采样机构前侧，且滑动杆的一端与采样机构通过转轴转动连接，所述滑动杆的另一侧安装有限位机构。
优选的，所述滑动杆的内部设置有锁紧块槽，所述限位机构包括限位杆、拆卸帽、锁紧块和弹簧片，所述限位杆的下端穿过锁紧块槽并延伸至限位槽的内部，所述限位槽的两侧均设置有弹簧片槽，所述限位杆下端的两侧均设置有弹簧片，且弹簧片位于弹簧片槽的内部。
优选的，所述拆卸帽和锁紧块均位于限位杆的外部，且拆卸帽位于锁紧块的上方，所述锁紧块位于锁紧块槽的内部，所述滑动杆的底端与采样机构的上端均设置有自锁纹，且自锁纹之间相互啮合。
优选的，所述电机槽的内部设置有伺服电机，且伺服电机的输出端延伸至电机槽的内部，所述伺服电机的输出端设置有涡轮，所述伺服电机的上方设置有伺服电机控制器和采集数据传输模块，且伺服电机控制器位于采集数据传输模块的一侧，所述电机槽的内壁安装有位移传感器。
优选的，所述驱动轮机构包括驱动轮固定板、驱动轮架、驱动轮、传动杆、轴承、蜗杆齿块和涡轮，所述驱动轮固定板与固定架固定连接，所述驱动轮固定板的下方安装有驱动轮架，所述驱动轮架的内部设置有传动杆，且传动杆与驱动轮架之间通过轴承转动连接，所述传动杆的一端设置有蜗杆齿块，所述驱动轮通过螺钉连接有传动杆的外部，且驱动轮位于蜗杆齿块的一侧，所述涡轮与蜗杆齿块啮合连接。
优选的，所述分析仪的内部设置有分析数据传输模块、数据分析模块、显示模块和存储模块，所述检测探头和位移传感器的输出端与采集数据传输模块的输入端电性连接，所述采集数据传输模块的输出端与伺服电机控制器的输入端电性连接，所述伺服电机控制器的输出端与伺服电机的输入端电性连接，所述采集数据传输模块与分析数据传输模块双向电性连接，所述分析数据传输模块与数据分析模块双向电性连接，所述数据分析模块的输出端与显示模块和存储模块的输入端电性连接。
优选的，所述一种钢结构探伤用无损检测装置的检测方法包括以下步骤：
步骤：使用时根据需要检测的装置的尺寸安装合适数量的采样机构组，通过螺钉与固定座固定连接；
步骤：当需要检测的装置为平面结构时，可以观察液体水平仪，让其保持水平状态，当需要检测的装置为弧面或不规则结构时，此时可以将中间的采样机构下方的固定轮与需要检测的装置的表面相贴合，此时可通过阻尼铰链转动相邻的采样机构让其与需要检测的装置的表面相贴合，当转动阻尼铰链时，滑动杆会受到采样机构的带动，从而让滑动杆内部的限位机构下端在限位槽的内部滑动；
步骤：从而此时只需要按压拆卸帽，让限位杆两侧的弹簧片受到挤压，最后卡入弹簧片槽的内部，通过弹簧片的限位，让锁紧块卡入滑动杆上方的锁紧块槽，从而限制了滑动杆上下移动，而通过滑动杆的固定，让滑动杆上的自锁纹和采样机构表面的自锁纹相啮合，从而锁定了滑动杆转动方向，依次让采样机构和需要检测的装置的相贴合，便实现了检测机构的设置；
步骤：此时通过分析仪的分析数据传输模块向采集数据传输模块发送指令，采集数据传输模块向伺服电机控制器发送信号，伺服电机控制器控制伺服电机进行转动，通过伺服电机的转动带动涡轮转动，涡轮驱动蜗杆齿块转动，从而实现传动杆的驱动，让驱动轮转动，驱动轮与需要检测的装置的表面贴合，便可以带动检测机构进行移动；
步骤：同时检测探头和位移传感器实时的将检测的数据通过采集数据传输模块发送给分析仪的分析数据传输模块；
步骤：分析数据传输模块将数据发送给数据分析模块，数据分析模块分析之后便可以将数据发送给存储模块进行储存，发送给显示模块进行显示.
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明采用自制磁记忆检测装置，通过分析得出在钢结构缺陷或应力集中区域，漏磁场强度法向分量幅值变化剧烈，并以此为依据，利用磁场梯度值来评定该区域的缺陷或应力状况，试验采用仪器可自动记录检测区域漏磁场强度及磁场梯度值，并以漏磁梯度值作为判据来判断钢结构构件损伤。
2.本发明运用磁记忆无损检测方法，基于磁机械效应和磁弹性效应原理，利用构件在工作载荷和微弱地磁场的作用下其内部会发生磁畴组织定向和不可逆的重新取向，在应力集中区和缺陷处形成漏磁场，检测该漏磁场，作出综合评定，对钢结构构件的应力集中、早期失效和损伤等进行快速、准确的诊断。
3.本发明采用通过设置存储模块，可自行记录并计算检测区域漏磁场强度及磁场梯度值，操作简单，数据真实可靠，避免人为读数计算错误，提高检测效率和准确率。
4.本发明可以通过检测装置的大小选择，不同数量组合的采样机构进行安装，从而满足不同的检测需求，同时采样机构之间通过阻尼铰链连接，同时可以通过限位槽、滑动杆和限位机构对采样机构之间调节的角度进行锁定，从而可以适合不同检测零件形状的需求。
附图说明
图1为本发明检测机构的主视图；
图2本发明的检测机构的侧视图；
图3本发明的A区局部放大图；
图4本发明的限位槽、滑动杆和采样机构的连接关系图；
图5本发明的伺服电机和驱动轮机构的连接关系图；
图6本发明的驱动轮机构的结构示意图；
图7本发明检测机构的另一种工作状态图；
图8本发明采样机构的结构示意图；
图9本发明的原理示意图。
图中：1、检测机构；2、固定架；3、采样机构；4、电机槽；5、驱动轮机构；6、圆管；7、液体水平仪；8、固定座；9、阻尼铰链；10、限位槽；11、滑动杆；12、固定轮；13、限位机构；14、限位杆；15、拆卸帽；16、锁紧块；17、弹簧片；18、锁紧块槽；19、自锁纹；20、伺服电机；21、伺服电机控制器；22、采集数据传输模块；23、驱动轮固定板；24、驱动轮架；25、驱动轮；26、传动杆；27、轴承；28、蜗杆齿块；29、涡轮；30、检测探头；31、分析数据传输模块；32、数据分析模块；33、显示模块；34、存储模块；35、位移传感器；36、弹簧片槽；37、分析仪。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1-9，本发明提供的一种实施例：一种钢结构探伤用无损检测装置，包括检测机构1、圆管6和分析仪37，检测机构1设置在圆管6的外部，检测机构1上设置有固定架2，固定架2的下方设置有采样机构3，且采样机构3与固定架2之间通过固定座8固定连接，采样机构3设置有若干个，且若干个采样机构3之间通过阻尼铰链9转动连接，固定架2前端的中间位置处安装有液体水平仪7，采样机构3的一侧安装有电机槽4，固定架2和电机槽4的一侧安装有驱动轮机构5。
进一步，采样机构3包括固定轮12、检测探头30、限位槽10、滑动杆11和限位机构13，固定轮12设置有两个，且两个固定轮12位于检测探头30的两侧，固定轮12和检测探头30与采样机构3通过螺钉固定连接，采样机构3前端的一侧设置有限位槽10，滑动杆11位于相邻采样机构3前侧，且滑动杆11的一端与采样机构3通过转轴转动连接，滑动杆11的另一侧安装有限位机构13。
进一步，滑动杆11的内部设置有锁紧块槽18，限位机构13包括限位杆14、拆卸帽15、锁紧块16和弹簧片17，限位杆14的下端穿过锁紧块槽18并延伸至限位槽10的内部，限位槽10的两侧均设置有弹簧片槽36，限位杆14下端的两侧均设置有弹簧片17，且弹簧片17位于弹簧片槽36的内部。
进一步，拆卸帽15和锁紧块16均位于限位杆14的外部，且拆卸帽15位于锁紧块16的上方，锁紧块16位于锁紧块槽18的内部，滑动杆11的底端与采样机构3的上端均设置有自锁纹19，且自锁纹19之间相互啮合。
进一步，电机槽4的内部设置有伺服电机20，且伺服电机20的输出端延伸至电机槽4的内部，伺服电机20的输出端设置有涡轮29，伺服电机20的上方设置有伺服电机控制器21和采集数据传输模块22，且伺服电机控制器21位于采集数据传输模块22的一侧，电机槽4的内壁安装有位移传感器35。
进一步，驱动轮机构5包括驱动轮固定板23、驱动轮架24、驱动轮25、传动杆26、轴承27、蜗杆齿块28和涡轮29，驱动轮固定板23与固定架2固定连接，驱动轮固定板23的下方安装有驱动轮架24，驱动轮架24的内部设置有传动杆26，且传动杆26与驱动轮架24之间通过轴承27转动连接，传动杆26的一端设置有蜗杆齿块28，驱动轮25通过螺钉连接有传动杆26的外部，且驱动轮25位于蜗杆齿块28的一侧，涡轮29与蜗杆齿块28啮合连接。
进一步，分析仪37的内部设置有分析数据传输模块31、数据分析模块32、显示模块33和存储模块34，检测探头30和位移传感器35的输出端与采集数据传输模块22的输入端电性连接，采集数据传输模块22的输出端与伺服电机控制器21的输入端电性连接，伺服电机控制器21的输出端与伺服电机20的输入端电性连接，采集数据传输模块22与分析数据传输模块31双向电性连接，分析数据传输模块31与数据分析模块32双向电性连接，数据分析模块32的输出端与显示模块33和存储模块34的输入端电性连接。
进一步，一种钢结构探伤用无损检测装置的检测方法，包括以下步骤：
步骤1：使用时根据需要检测的装置的尺寸安装合适数量的采样机构3组，通过螺钉与固定座8固定连接；
步骤2：当需要检测的装置为平面结构时，可以观察液体水平仪7，让其保持水平状态，当需要检测的装置为弧面或不规则结构时，此时可以将中间的采样机构3下方的固定轮12与需要检测的装置的表面相贴合，此时可通过阻尼铰链9转动相邻的采样机构3让其与需要检测的装置的表面相贴合，当转动阻尼铰链9时，滑动杆11会受到采样机构3的带动，从而让滑动杆11内部的限位机构13下端在限位槽10的内部滑动；
步骤3：从而此时只需要按压拆卸帽15，让限位杆14两侧的弹簧片17受到挤压，最后卡入弹簧片槽36的内部，通过弹簧片17的限位，让锁紧块16卡入滑动杆11上方的锁紧块槽18，从而限制了滑动杆11上下移动，而通过滑动杆11的固定，让滑动杆11上的自锁纹19和采样机构3表面的自锁纹19相啮合，从而锁定了滑动杆11转动方向，依次让采样机构3和需要检测的装置的相贴合，便实现了检测机构1的设置；
步骤4：此时通过分析仪37的分析数据传输模块31向采集数据传输模块22发送指令，采集数据传输模块22向伺服电机控制器21发送信号，伺服电机控制器21控制伺服电机20进行转动，通过伺服电机20的转动带动涡轮29转动，涡轮29驱动蜗杆齿块28转动，从而实现传动杆26的驱动，让驱动轮25转动，驱动轮25与需要检测的装置的表面贴合，便可以带动检测机构1进行移动；
步骤5：同时检测探头30和位移传感器35实时的将检测的数据通过采集数据传输模块22发送给分析仪37的分析数据传输模块31；
步骤6：分析数据传输模块31将数据发送给数据分析模块32，数据分析模块32分析之后便可以将数据发送给存储模块34进行储存，发送给显示模块33进行显示。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种钢结构探伤用无损检测装置，包括检测机构(1)、圆管(6)和分析仪(37)，其特征在于：所述检测机构(1)设置在圆管(6)的外部，所述检测机构(1)上设置有固定架(2)，所述固定架(2)的下方设置有采样机构(3)，且采样机构(3)与固定架(2)之间通过固定座(8)固定连接，所述采样机构(3)设置有若干个，且若干个采样机构(3)之间通过阻尼铰链(9)转动连接，所述固定架(2)前端的中间位置处安装有液体水平仪(7)，所述采样机构(3)的一侧安装有电机槽(4)，所述固定架(2)和电机槽(4)的一侧安装有驱动轮机构(5)。
2.根据权利要求1所述的一种钢结构探伤用无损检测装置，其特征在于：所述采样机构(3)包括固定轮(12)、检测探头(30)、限位槽(10)、滑动杆(11)和限位机构(13)，所述固定轮(12)设置有两个，且两个固定轮(12)位于检测探头(30)的两侧，所述固定轮(12)和检测探头(30)与采样机构(3)通过螺钉固定连接，所述采样机构(3)前端的一侧设置有限位槽(10)，所述滑动杆(11)位于相邻采样机构(3)前侧，且滑动杆(11)的一端与采样机构(3)通过转轴转动连接，所述滑动杆(11)的另一侧安装有限位机构(13)。
3.根据权利要求2所述的一种钢结构探伤用无损检测装置，其特征在于：所述滑动杆(11)的内部设置有锁紧块槽(18)，所述限位机构(13)包括限位杆(14)、拆卸帽(15)、锁紧块(16)和弹簧片(17)，所述限位杆(14)的下端穿过锁紧块槽(18)并延伸至限位槽(10)的内部，所述限位槽(10)的两侧均设置有弹簧片槽(36)，所述限位杆(14)下端的两侧均设置有弹簧片(17)，且弹簧片(17)位于弹簧片槽(36)的内部。
4.根据权利要求3所述的一种钢结构探伤用无损检测装置，其特征在于：所述拆卸帽(15)和锁紧块(16)均位于限位杆(14)的外部，且拆卸帽(15)位于锁紧块(16)的上方，所述锁紧块(16)位于锁紧块槽(18)的内部，所述滑动杆(11)的底端与采样机构(3)的上端均设置有自锁纹(19)，且自锁纹(19)之间相互啮合。
5.根据权利要求1所述的一种钢结构探伤用无损检测装置，其特征在于：所述电机槽(4)的内部设置有伺服电机(20)，且伺服电机(20)的输出端延伸至电机槽(4)的内部，所述伺服电机(20)的输出端设置有涡轮(29)，所述伺服电机(20)的上方设置有伺服电机控制器(21)和采集数据传输模块(22)，且伺服电机控制器(21)位于采集数据传输模块(22)的一侧，所述电机槽(4)的内壁安装有位移传感器(35)。
6.根据权利要求5所述的一种钢结构探伤用无损检测装置，其特征在于：所述驱动轮机构(5)包括驱动轮固定板(23)、驱动轮架(24)、驱动轮(25)、传动杆(26)、轴承(27)、蜗杆齿块(28)和涡轮(29)，所述驱动轮固定板(23)与固定架(2)固定连接，所述驱动轮固定板(23)的下方安装有驱动轮架(24)，所述驱动轮架(24)的内部设置有传动杆(26)，且传动杆(26)与驱动轮架(24)之间通过轴承(27)转动连接，所述传动杆(26)的一端设置有蜗杆齿块(28)，所述驱动轮(25)通过螺钉连接有传动杆(26)的外部，且驱动轮(25)位于蜗杆齿块(28)的一侧，所述涡轮(29)与蜗杆齿块(28)啮合连接。
7.根据权利要求5所述的一种钢结构探伤用无损检测装置，其特征在于：所述分析仪(37)的内部设置有分析数据传输模块(31)、数据分析模块(32)、显示模块(33)和存储模块(34)，所述检测探头(30)和位移传感器(35)的输出端与采集数据传输模块(22)的输入端电性连接，所述采集数据传输模块(22)的输出端与伺服电机控制器(21)的输入端电性连接，所述伺服电机控制器(21)的输出端与伺服电机(20)的输入端电性连接，所述采集数据传输模块(22)与分析数据传输模块(31)双向电性连接，所述分析数据传输模块(31)与数据分析模块(32)双向电性连接，所述数据分析模块(32)的输出端与显示模块(33)和存储模块(34)的输入端电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种钢结构探伤用无损检测装置，其特征在于，所述一种钢结构探伤用无损检测装置的检测方法包括以下步骤：
步骤1：使用时根据需要检测的装置的尺寸安装合适数量的采样机构(3)组，通过螺钉与固定座(8)固定连接；
步骤2：当需要检测的装置为平面结构时，可以观察液体水平仪(7)，让其保持水平状态，当需要检测的装置为弧面或不规则结构时，此时可以将中间的采样机构(3)下方的固定轮(12)与需要检测的装置的表面相贴合，此时可通过阻尼铰链(9)转动相邻的采样机构(3)让其与需要检测的装置的表面相贴合，当转动阻尼铰链(9)时，滑动杆(11)会受到采样机构(3)的带动，从而让滑动杆(11)内部的限位机构(13)下端在限位槽(10)的内部滑动；
步骤3：从而此时只需要按压拆卸帽(15)，让限位杆(14)两侧的弹簧片(17)受到挤压，最后卡入弹簧片槽(36)的内部，通过弹簧片(17)的限位，让锁紧块(16)卡入滑动杆(11)上方的锁紧块槽(18)，从而限制了滑动杆(11)上下移动，而通过滑动杆(11)的固定，让滑动杆(11)上的自锁纹(19)和采样机构(3)表面的自锁纹(19)相啮合，从而锁定了滑动杆(11)转动方向，依次让采样机构(3)和需要检测的装置的相贴合，便实现了检测机构(1)的设置；
步骤4：此时通过分析仪(37)的分析数据传输模块(31)向采集数据传输模块(22)发送指令，采集数据传输模块(22)向伺服电机控制器(21)发送信号，伺服电机控制器(21)控制伺服电机(20)进行转动，通过伺服电机(20)的转动带动涡轮(29)转动，涡轮(29)驱动蜗杆齿块(28)转动，从而实现传动杆(26)的驱动，让驱动轮(25)转动，驱动轮(25)与需要检测的装置的表面贴合，便可以带动检测机构(1)进行移动；
步骤5：同时检测探头(30)和位移传感器(35)实时的将检测的数据通过采集数据传输模块(22)发送给分析仪(37)的分析数据传输模块(31)；
步骤6：分析数据传输模块(31)将数据发送给数据分析模块(32)，数据分析模块(32)分析之后便可以将数据发送给存储模块(34)进行储存，发送给显示模块(33)进行显示。
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