CN112649159B - 检漏系统及检漏方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊缝检测技术领域，公开了一种检漏系统及检漏方法，能够实现自动检测和提高检漏效率。本发明包括控制模块、水槽、若干个分布于水槽内的水声传感器、置于水槽底部的减震部以及置于水槽的周边的转动驱动装置；转动驱动装置用于固定以及驱动待测容器转动；控制模块分别与水声传感器以及转动驱动装置电性连接。本发明利用转动驱动装置可以使待测容器各表面依次浸入水槽内，不仅降低了检测的难度，配合水声传感器则可以检测待测容器置于水中的部分是否有缝隙，实现了自动检测并提高检测效率，此外，配合减震部，可以避免来自检测环境地面的振动干扰，以提高缝隙水声检测的准确度。

Description

检漏系统及检漏方法

技术领域

本发明涉及焊缝检测技术领域，特别是一种检漏系统及检漏方法。

背景技术

相关技术中，对焊接容器的焊缝进行捡漏是对容器焊接质量的一种最常用且重要的检验方法。焊接容器检漏的基本方法是将焊接完成后的容器内部充气加压，在通过泄漏气体进行捡漏。由于焊接缺陷导致的泄露通常是微小泄露，因此目前的直接气体泄漏检测方法的灵敏度都不能满足检测要求。常用的焊接缺陷检漏方式有以下三种类型：

(1)水浸式检漏，水浸式检漏是将容器整体全部浸入水槽中，观察水槽中是否有气泡溢出，但对于大型容器要求全部浸入水槽中需要很大水槽，且需要很大的外力才能把容器压入水中，而且随着容器体积的加大，检测水槽中需要更大的面积和深度，而水槽中水的加深将使微小焊接缺陷的检测灵敏度降低；

(2)肥皂水式检漏，在容器的焊缝上涂抹肥皂水，泄漏处会产生气泡，这种方法的灵敏度很高，但是需要人工操作，边涂抹边观察，效率低；

(3)泄压检测法，泄压检测法是检测容器打压后的压力下降速度，如果压降下降速度超过一定值则判断为有泄漏，这种方式的缺点是检测时间长，而且可靠性较低，容易受到环境温度变化的影响。

综上所述，以上3种检测方法在都存在不方便之处，特别是在生产效率高的自动化焊接生产线上，难以实现高可靠性的自动化检测。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种检漏系统，能够实现自动检测和提高检漏效率。

本发明还提出一种具有上述检漏系统的检漏方法。

第一方面，根据本发明实施例的检漏系统，包括若干个水声传感器、水槽、减震部、转动驱动装置以及控制模块；若干个所述水声传感器分布于所述水槽内；所述减震部置于所述水槽的底部；所述转动驱动装置置于所述水槽的周边，用于固定以及驱动待测容器转动；所述控制模块分别与所述水声传感器以及所述转动驱动装置电性连接。

根据本发明实施例的检漏系统，至少具有如下有益效果：利用转动驱动装置可以使待测容器的各表面依次浸入水槽内，配合水声传感器则可以检测待测容器置于水中的部分是否有缝隙，实现了自动检测，同时可以提高检测效率，此外，配合减震部，可以避免来自检测环境地面的振动干扰，以提高缝隙水声检测的准确度。

根据本发明的一些实施例，所述转动驱动装置包括第一驱动件、至少两个基座以及至少两个滚轮；至少两个所述基座分布于所述水槽的两侧；所述滚轮与对应的所述基座转动连接；所述第一驱动件与其中至少一个滚轮驱动连接并与所述控制模块电性连接。

根据本发明的一些实施例，所述转动驱动装置包括支架、夹具以及第二驱动件；所述支架固定于所述水槽的一侧或周边；所述夹具转动连接于所述支架的上端；所述第二驱动件与所述夹具驱动连接并与所述控制模块电性连接，所述第二驱动件用于驱动所述夹具在所述支架上转动。

根据本发明的一些实施例，所述水声传感器设置有两个，两个所述水声传感器分布于所述水槽的两侧。

根据本发明的一些实施例，所述水声传感器设置有四个，四个所述水声传感器分布于所述水槽的四个角落。

根据本发明的一些实施例，所述控制模块包括控制单元和波形显示器；所述控制单元与所述转动驱动装置电性连接；所述波形显示器与所述控制单元电性连接，且与所述水声传感器电性连接。

根据本发明的一些实施例，所述减震部为橡胶垫、乳胶垫或弹簧垫。

根据本发明的一些实施例，还包括用于向所述容器充气的充气部件。

第二方面，根据本发明实施例的检漏方法，包括以下步骤：向待测容器内部进行充气增压；将所述待测容器局部置于液体内；转动所述待测容器，使所述待测容器的各表面依次浸入液体内；根据若干个水声信号的接收时间和观察气泡的位置，确定待测容器的泄漏位置。

根据本发明实施例的检漏方法，至少具有如下有益效果：使待测容器的各表面依次浸入液体内，根据水声信号以判断待测容器的泄漏位置，不仅降低了检测的难度，同时可以提高检测效率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的检漏系统的结构示意图；

图2为图1示出的检漏系统的另一角度且隐去转动驱动装置后的结构示意图；

图3为图1示出的检漏系统的水声传感器所检测的波形变化图。

附图标记：水槽100、水声传感器200、转动驱动装置300、基座310、滚轮320、减震部400、待测容器500、半圆筒510、封头520、直线焊缝530、环形焊缝540。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

第一方面，参照图1和图2，根据本发明实施例的检漏系统，包括若干个水声传感器200、水槽100、减震部400、转动驱动装置300以及控制模块；若干个水声传感器200分布于水槽100内；减震部400置于水槽100的底部；转动驱动装置300置于水槽100的周边，用于固定以及驱动待测容器500转动；控制模块(图中未示)分别与水声传感器200以及转动驱动装置300电性连接。

其中，将待测容器500固定在转动驱动装置300上，并利用转动驱动装置300驱动待测容器500转动，则可以使待测容器500的各表面依次浸入水槽100内，配合水声传感器200则可以检测待测容器500置于液体中的部分是否有缝隙，实现了自动检测，同时可以提高检测效率，此外，配合减震部400，可以避免来自检测环境地面的振动干扰，以提高缝隙水声检测的准确度。

工作原理说明，具体地参照图1和图3，随着待测容器500的转动，其中一个水声传感器200接收到水声传感器200接收到的声波信号如图3所示，在t0-t1时间段无焊接缺陷无泄漏，则该水声传感器200输出的信号为低幅值A0，假设在t1时刻待测容器500的焊接缺陷开始浸入检测水槽100的液体中，由于待测容器500内部具有一定的气压，当有缝隙的位置进入液体内，则内部的气体在缝隙的位置排放，此时刻会出现强水声信号，则对应的水声传感器200检测的声波幅值为A2；随着待测容器500的焊接缺陷处浸入水槽100的液体中，水声信号降低到幅值为A1的中等强度信号；随着待测容器500的继续转动，在t2时刻，待测容器500的焊接缺陷处会再次接近水槽100的液体表面，此时则再次出现强水声信号，幅值为A2；t2时刻之后待测容器500的焊接缺陷处脱离水槽100液体，水声信号在此降低到低幅值A0。其中，A0所检测的声波属于环境噪声。因此通过水声传感器200检测声波则可以判断待测容器500上具体是哪一面具有泄漏的位置，同时配合观察气泡的位置，即可以确定缝隙的位置。

由于待测容器500仅有局部是进入液体内，则不必采用外力将待测容器500的整体浸入液体内，进而降低了检测难度，同时利用转动驱动装置300，配合水声传感器200，则可以实现自动检测，有效地提高了检测效率。

在本发明的一些实施例中，转动驱动装置300包括第一驱动件(图中未示)、至少两个基座310以及至少两个滚轮320；至少两个基座310分布于水槽100的两侧；滚轮320与对应的基座310转动连接；第一驱动件(图中未示)与其中至少一个滚轮320驱动连接并与控制模块(图中未示)电性连接。具体地，可以参照图1，基座310设置有两个并置于水槽100的左右侧，两个滚轮320则与待测容器500的侧壁相抵接，其中待测容器500的主体是圆柱状，配合圆柱状的滚轮320，使滚轮320和待测容器500的横剖面所在的圆处于外切的关系，同时滚轮320转动连接在对应的基座310上，通过两个滚轮320，则可以支撑起待测容器500并使待测容器500保持稳定，同时第一驱动件(图中未示)可以直接驱动其中一个滚轮320，通过摩擦，以带动待测容器500转动，可以想到的是，滚轮320以及基座310的数量可以是两个、三个或四个以上，根据待测容器500的尺寸以及重量，可以设置相应数量的滚轮320以及基座310，以确保待测容器500可以保持稳定的转动，同时，第一驱动件(图中未示)的数量可以仅有一个，或是与滚轮320数量匹配，使每一个滚轮320均为主动轮，以带动待测容器500转动。

可以想到的是，第一驱动件(图中未示)可以是马达、液压马达或气缸等驱动装置，通过配合相应的传动机构，则可以实现驱动对应的滚轮320转动。

在本发明的一些实施例中，转动驱动装置300包括支架(图中未示)、夹具(图中未示)以及第二驱动件(图中未示)；支架(图中未示)固定于水槽100的一侧或周边；夹具(图中未示)转动连接于支架(图中未示)的上端；第二驱动件(图中未示)与夹具(图中未示)驱动连接并与控制模块(图中未示)电性连接，第二驱动件(图中未示)用于驱动夹具(图中未示)在支架(图中未示)上转动。其中，夹具(图中未示)用于夹持或释放待测容器500，夹具(图中未示)与支架(图中未示)之间通过轴承实现转动连接，第二驱动件(图中未示)以驱动夹具(图中未示)转动，从而可以带动待测容器500的转动，其中，第二驱动件(图中未示)可以是马达、液压马达或气缸等驱动装置，通过配合相应的传动机构，则可以实现驱动夹具(图中未示)转动。

在本发明的一些实施例中，水声传感器200设置有两个，两个水声传感器200分布于水槽100的两侧。

在本发明的一些实施例中，水声传感器200设置有四个，四个水声传感器200分布于水槽100的四个角落。

值得注意的是，通过在不同位置设置水声传感器200，配合检测到水声波的变化的时间，同时结合所有的水声传感器200接收到水信号的时间，则可以对待测容器500的泄漏位置进行确定。

参考图2，待测容器500由两个半圆筒510以及两个封头520拼接组成，故整个容器会有两条直线焊缝530以及两条环形焊缝540，故在检测前，会存在泄漏点的位置是已知的，同时配合多个不同位置的水声传感器200接收到的水信号的时间，则可以判断出存在泄漏点的位置，同时配合观察水中的气泡，则可以判断具体泄漏点的位置。

在本发明的一些实施例中，控制模块(图中未示)包括控制单元和波形显示器；控制单元与转动驱动装置300电性连接；波形显示器与控制单元电性连接，且与水声传感器200电性连接。其中，控制单元可以是单片机、DSP处理器或PLC可编程控制器，具体的型号选择属于本领域技术人员常规的技术手段，此次不再进行详细的赘述，同时波形显示器也属于本领域技术人员常规的技术手段，配合水声传感器200，可以选择适合的波形显示器，以显示每一个水声传感器200的检测声波的变化过程。

在本发明的一些实施例中，减震部400为橡胶垫、乳胶垫或弹簧垫。利用减震部400，可以降低环境对水槽100的振荡影响，进而可以降低水声传感器200受到外界的干扰，以提高检测的精度。

在本发明的一些实施例中，还包括用于向容器充气的充气部件(图中未示)。配合充气部件(图中未示)，如充气泵，可以在待测容器500内部气压不够时，通过充气的方式，以提高内部的压强，从而可以提高检测的精度。

第二方面，根据本发明实施例的检漏方法，包括以下步骤：

S100、向待测容器500内部进行充气增压，通过充气组件可以提高待测容器500内部的气压，从而可以提高泄漏位置在液体中的排气压力，以提高液体中声波的幅值；

S200、将待测容器500局部置于液体内，利用转动驱动装置300对待测容器500进行固定，同时将待测容器500的局部浸于液体内；

S300、启动转动驱动装置300以转动待测容器500，使待测容器500的各表面可以依次浸入液体内；

S400、根据若干个水声信号的接收时间和观察气泡的位置，当检测到高强度声波信号变化后，配合各个水声传感器200的接收时间，可以判断泄漏的大概位置，然后通过观察气泡，则可以确定待测容器500的泄漏位置。

根据本发明实施例的检漏系统，通过如此设置，可以达成至少如下的一些效果，利用转动驱动装置300可以使待测容器500的各表面依次浸入水槽100内，配合水声传感器200则可以检测待测容器500置于水中的部分是否有缝隙，实现了自动检测，同时可以提高检测效率，此外，配合减震部400，可以避免来自检测环境地面的振动干扰，以提高缝隙水声检测的准确度。使待测容器500的各表面依次浸入液体内，根据水声信号以判断待测容器500的泄漏位置，不仅降低了检测的难度，同时可以提高检测效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种检漏系统，其特征在于，包括：

水槽；

若干个水声传感器，分布于所述水槽内；所述水声传感器用于确定接收水声信号的时间，以根据若干个所述水声信号的接收时间和观察气泡的位置，确定待测容器的泄漏位置；

转动驱动装置，置于所述水槽的周边，用于固定以及驱动所述待测容器转动，使所述待测容器的各表面依次浸入液体内；

减震部，置于所述水槽的底部；

控制模块，分别与所述水声传感器以及所述转动驱动装置电性连接；

充气部件，用于向所述待测容器充气；

其中，所述转动驱动装置包括：

至少两个基座，分布于所述水槽的两侧；

至少两个滚轮，与对应的所述基座转动连接，所述滚轮与所述待测容器的侧壁相抵接，所述待测容器的主体是圆柱状，所述滚轮和所述待测容器的横剖面所在的圆处于外切的关系；

第一驱动件，与其中至少一个滚轮驱动连接并与所述控制模块电性连接；

或者，所述转动驱动装置包括：

支架，固定于所述水槽的一侧或周边；

夹具，转动连接于所述支架的上端，所述夹具用于夹持或释放所述待测容器；

第二驱动件，与所述夹具驱动连接并与所述控制模块电性连接，所述第二驱动件用于驱动所述夹具在所述支架上转动，以带动所述待测容器的转动。

2.根据权利要求1所述的检漏系统，其特征在于：所述水声传感器设置有两个，两个所述水声传感器分布于所述水槽的两侧。

3.根据权利要求1所述的检漏系统，其特征在于：所述水声传感器设置有四个，四个所述水声传感器分布于所述水槽的四个角落。

4.根据权利要求1所述的检漏系统，其特征在于，所述控制模块包括：

控制单元，与所述转动驱动装置电性连接；

波形显示器，与所述控制单元电性连接，且与所述水声传感器电性连接。

5.根据权利要求1所述的检漏系统，其特征在于：所述减震部为橡胶垫、乳胶垫或弹簧垫。

6.一种检漏方法，其特征在于，应用于如权利要求1至5任一项所述的检漏系统，所述方法包括以下步骤：

向待测容器内部进行充气增压；

利用转动驱动装置对所述待测容器进行固定，将所述待测容器局部置于液体内；

启动所述转动驱动装置以转动所述待测容器，使所述待测容器的各表面依次浸入液体内；

根据若干个水声信号的接收时间和观察气泡的位置，确定待测容器的泄漏位置；

充气部件，用于向所述待测容器充气；

其中，所述转动驱动装置包括：

至少两个基座，分布于水槽的两侧；

至少两个滚轮，与对应的所述基座转动连接，所述滚轮与所述待测容器的侧壁相抵接，所述待测容器的主体是圆柱状，所述滚轮和所述待测容器的横剖面所在的圆处于外切的关系；

第一驱动件，与其中至少一个滚轮驱动连接并与所述控制模块电性连接；

或者，所述转动驱动装置包括：

支架，固定于所述水槽的一侧或周边；

夹具，转动连接于所述支架的上端，所述夹具用于夹持或释放所述待测容器；

第二驱动件，与所述夹具驱动连接并与所述控制模块电性连接，所述第二驱动件用于驱动所述夹具在所述支架上转动，以带动所述待测容器的转动。

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