CN1890551A - 检查磨轮的设备与方法 - Google Patents

Abstract

检查用于制备供金属片生产的工作辊所用磨轮的超声波检查系统(10)。此系统(10)包括可用来旋转地支承磨轮(14)的测试台(12)。超声波发射与接收设备(20)发射通过些磨轮体的超声波。通过此磨轮(14)的超声波衰减记录于记录装置(38)中并为计算机(34)分析。此记录装置(38)可为一计算机(34)，最好记录超声波振幅的衰减。计算机(34)分析此振幅衰减并以之为指示密度分布(40)记录而显示于计算机屏幕(36)上供检查。此所检查的磨轮的指示密度分布(40)可与其他磨轮的特别是已知工作特性的磨轮的指示密度分布比较。

Description

检查磨轮的设备与方法

技术领域

本发明一般涉及用于研磨生产金属片料如铝片的工作辊的磨轮。具体地说，本发明涉及用来检查生产金属片料所用磨轮的设备与方法。

背景技术

生产金属片料(以后简作“金属片”)如铝片中的一个问题是，在轧制作业中会于金属片上引入花纹。引入到金属片上的“花纹”是由轧制作业中所用的工作辊造成。由工作辊导致的花纹是在用来预先加工轧制作业中所用工作辊时引入到工作辊上的。通常这种工作辊需用磨轮研磨来满足某些预设的工作参数如表面粗糙度的要求。因此，如果磨轮带有某种缺陷，这些缺陷就会在研磨作业中转移到工作辊上。

如上所述，在研磨中压印到工作辊上的花纹会在轧制作业中转印或压印到金属片上。带有压印花纹的金属片是不适出售作表面敏感产品的，同时有可能被擦伤。这种不希望有的“压印”工作辊必须改换与重新研磨，结果当成品金属片卷刮伤就会给生产线造成较长的停工时间和显著的经济损失。

在有关技术中，对于名义上相同的磨轮，用于制备工作辊的一些磨轮有的会优于另一些的。所谓较优的是指可以获得所需的工作辊粗糙度技术要求与其他所需参数，而不会于工作辊上引入花纹致其以后在生产中压印到轧制的金属片上。某些磨轮会造成大量的花纹，同时常难以或不可能于工作辊上获得所需的粗糙度技术要求与其他参数。

在这方面的技术中已知有众多的系统与方法应用超声波、激光和类似技术，普遍地检查材料的表面质量与其他参数。例如授予McFarland等的美国专利No.6182499公开了应用声波来测定一系列材料的表面质量的方法与设备。授予Arnold等的美国专利No.5852233公开了一种声显微镜，通过测量激光束的偏转来测量材料基体的外形与弹性。授予Kline的美国专利No.4991124公开了一种方法，通过测量引入液体中的超声脉冲反射的振幅来测定液体的密度。应用变换器将超声脉冲通过液体传送给设在此液体中已知密度的参考材料。授予Kawasoki等的美国专利No.4969361公开了一种用于探测结构球体缺陷的超声装置。此待测试的球体设于充填有用作超声传导介质的水的池中，变换器发射出的声波在此球体于该液体介质中转动时反射回此变换器，扫描球体中的缺陷。

授予Blessing等的美国专利No.4738139公开了一种用于测量基片的表面特征如粗糙度、划痕与坑的超声装置。此超声装置通过沿弧形路径为片流流动的流体发送超声波。授予Heumüller的美国专利No.4603583公开了用于测试具有包层面的铁氧体的超声测试设备。超声发射器从与此包层面相对的表面，相对于此包层面成某个角度发射超声波到此铁氧体内。接收器接收从此体中任何缺陷发射出的反射波。授予Re Florentin的美国专利No.4364264公开了一种用于测量不均匀表面粗糙度的超声装置。此超声装置包括一发射换能器，将传播的声波通过液体耦合介质发送到待检查的表面上。此超声装置还包括一接收换能器，接收从检查中的表面上的反射波。

发明内容

虽然在这方面的技术领域已有众多的方法与设备用来测定基片的表面特性，但在金属片生产领域存在有区分“良好”磨轮与“不良”磨轮的需要。此外，在金属片生产领域需要在将磨轮用来制备工作辊之前客观地区分良好的与不良的磨轮，不使花纹引入到工作辊上而形成所需的辊面，得以在第一时间以及每个时间都可用到专用的磨轮。此外还需要普遍地改进磨轮的生产，由此来改进用于金属片生产中的工作辊的质量。再有，需要事先识别已知质量的磨轮来减少金属片生产中花纹化的频率，由此来改进金属片的生产。

以上种种需要可由本发明来满足，本发明一般是针对用于检查制备用来生产金属片的工作辊的方法与系统的。概括地说，本发明内容是这样一种超声检查系统与方法，用以确定制备用于金属片生产中的工作辊时所用磨轮的密度和/或硬度的变化。这种磨轮超声检查系统最好是一种非接触系统，其中的声波是通过环境空气传送给待检查的磨轮的。但本发明的磨轮检查系统和方法中也可采用液体声导介质的。

最好是使声波通过磨轮体以揭示其内部的密度差。这种密度差是因磨轮而异的。例如此磨轮检查系统可包括一超声装置或设备，发送声波通过磨轮，顺序地从磨轮的轮毂到磨轮的外轮缘并且反之。依据本发明的磨轮检查系统，密度差表现在周向与径向上。当超声波通过磨轮此超声波就会衰减。这种衰减便为此磨轮检查系统记录与分析，揭示此受检查的磨轮的指示密度分布。此指示密度分布最好可以能为视觉形式显示于计算机的屏上，作为二维甚至三维图像为磨轮检查系统的用户审查。

磨轮检查系统用户审查所显示的图像，用视觉检查磨轮密度差显著的区域，这是不良磨轮的表征。例如此密度差(表明的密度分布)可以在磨轮的显示图像中作为颜色差别显示出来。不同的颜色可用来表示磨轮的不同密度区。可以采用任何方便的彩色图表来区别不同密度区。例如根据本发明，红色可用来表示高密度区而黄色可用来表示较低的密度区。绿色与蓝色则可用来表示磨轮中密度较相似的区域。任何方便使用的彩色图表都是在本发明的范围之内。

本发明的目的之一在于减少或是消除有关良好与不良磨轮的不确定环境。如前所述，已知在这方面的技术领域，在制备工作辊方面有些磨轮是优于另一些磨轮的(即良好磨轮对比不良磨轮)。但在本发明之前并无方法可在生产设备中不通过实际测试磨轮而能客观地区分优良与不良的磨轮。制造用于金属片生产的工作辊所用磨轮的制作工艺是周知的，其中涉及许多步骤，依照这种工艺有可能在磨轮中造成密度的不一致性，制作磨轮的一般过程将在此作进一步讨论，同样还要论及依照这种生产过程而将不一致性带到磨轮内的问题。由于现时并未测量这类不一致性，对于磨轮用户发现从一批磨轮到另一批磨轮以及在同一磨轮中研磨性能有可感知的变异就不足为奇了。

如前所述，发现磨轮中缺陷的基本形式是在金属片生产过程中引入了花纹。一旦出现花纹，金属片的生产就必须中止更换轧辊或必须将金属片提供给表面不敏感的应用。要是在工作辊精磨之际观察到花纹，则此磨轮通常要用到它在研磨作业中通过磨轮的自然耗损将花纹去掉，或者此磨轮可以用金刚石刀“修整”以除去不需要的物料。若是磨轮的花纹不能通过磨耗或修整除去就可将其淘汰。本发明通过在磨轮用于制备工作辊之前鉴别其缺陷，最重要的是在工作辊用于生产之前进行这种鉴别，而能消除这种低效的处理。

为此，本发明提供了一种系统与方法来检查磨轮和区分优良磨轮与不良磨轮。一般地说，本方法大致包括将磨轮可旋转地支承于试验台上、邻近此磨轮的两相对侧设置超声波发射与接收设备、旋转试验台上的磨轮、使超声波通过磨轮的两相对侧以对其检查。

这种超声波发射与接收设备可以包括分设于此磨轮两相对侧的声发射器与声接收器。上述使超声波通过磨轮的步骤还可包括使此声波从声发射器传到声接收器的步骤。

上述方法还可包括记录通过磨轮的超声波的振幅衰减的步骤。可采用数字示波器或计算机之类记录装置来记录此振幅的衰减。超声波振幅的衰减可于计算机中分析以确定通过磨轮时指示密度差。该计算机也适用于用作记录表示以前声波衰减的记录装置。这种指示密度差可以作为磨轮的指示密度分布存储于计算机存储器中。磨轮的指示密度分布可以显示于计算机屏幕上供目视检查。计算机可以编程将指示密度分布的二维或即使是三维图像显示于计算机屏幕上。此指示密度分布最好以彩色显示来帮助用户确定磨轮中有显著密度差的区域。磨轮的这种指示密度分布可以与已知工作质量的磨轮的指示密度分布比较。

通过磨轮的超声波最好在约100KHz到2MHz的范围内。如已指出的，这种超声波最好用环境空气，作为其传播介质发送给磨轮。

本发明的检查磨轮的系统一般包括适合可旋转地支承用以制备供金属片生产用工作辊的磨轮、超声波发射与接收设备以及记录装置或计算机。此超声波发射与接收设备包括构造成分设于最接近磨轮相对侧的发射器与接收器。此超声波发射机可用来在超声发射与接收设备工作时发射超声波使之通过磨轮随后为超声波接收机接收。记录装置或计算机有效地连接此超声波发射与接收设备，且构造成可记录通过磨轮的超声波的振幅衰减。换句话说，此计算机可以有效地与记录装置连接，用于从记录装置接收输入信号指示超声波通过磨轮的幅度衰减。

计算机可编程分析此输入信号来确定通过磨轮的指示密度差，并将此指示密度差作为指示密度分布存储于计算机存储器中。这种计算机最好包括计算机屏幕以显示指示密度分布供磨轮检查系统用户的视觉检查。此计算机可编程于计算机屏幕上显示此指示密度分布的至少二维图像。此计算机还可编程将所检查磨轮的指示密度分布与已知工作质量的磨轮的指示密度分布比较。

由上述超声波发射与接收设备产生的超声波最好用环境空气为其传导介质耦合到拟检查的磨轮上。由此超声波发射与接收设备的超声波发射机所产生而为其接收机接收的超声波最好在约100KHz至2MHz的范围。

本发明的其他细节与优点可结合附图阅读下面的详细描述获得理解，所有附图中以相同的标号指明相同的部件。

附图说明

图1是本发明的磨轮检查系统的透视图；

图2是用于图1的磨轮检查系统中的超声发射与接收设备的透视图；

图3是适用于图1的磨轮检查系统中的测试台的平面图；

图4是图3测试台的侧视图，示明它支承一待检查的磨轮；

图5例示示明所检查磨轮的指示密度分布的计算机显示结果。

图6中的计算机显示结果表明所检查的磨轮的指示密度分布，其中在此检查磨轮的一个象限中存在显著的指示密度差；

图7中的计算机显示结果表明所检查的磨轮的指示密度分布，其中此指示密度分布表明此检查的磨轮在形成时注入有附加的材料；

图8中的计算机显示结果表明所检查的磨轮的指示密度分布，其中此指示密度分布表明此检查的磨轮中潜在的径向裂纹；

图9的计算机显示结果表明指示优质的所查磨轮的指示密度分布。

具体实施方式

在以下的说明中，“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”等词及由其导出的词是相对于本发明依附图中取向而言。但应认识到本发明可取许多其他的变更形式和步骤序列，除非另有说明。还应认识到附图中阐明的以及后文中所描述的具体装置与方法只是本发明示范性的实施例。因此有关这里所公开的实施例的具体尺寸及其他物理特征不应视作为一种限制。

参看图1～4，其中示明了本发明的磨轮检查系统10。检查系统10一般具有测试台12。测试台12支承着磨轮14，以检查磨轮14可能在用于金属片生产的工作辊上压印出不希望有的花纹(即花纹化(patterning))的此磨轮整体的密度和/或硬度差。正如前面指出过的，磨轮通常被认为在上述领域于质量上有很大的变动。在这一技术领域还知道用于制备工作辊时某些磨轮会优于另一些磨轮(即“优良”的磨轮与“不良”的磨轮比较)。这里所讨论的检查系统10和测试方法或检查磨轮提供了一种客观方法与工艺，不用在生产设置如制备工作辊并用此工作辊来生产金属片如铝片中实际测试磨轮，就能区分优良与不良磨轮。

申请人业已发现，从轮毂到轮缘显示出均匀组成与均匀密度变化的磨轮14，在制备用于金属片生产的工作辊时要优于缺乏这种特性的磨轮。磨轮14内部结构存在着高度的密度波动时就说明此磨轮的质量差或是劣质的。在图1～4中，磨轮14的轮毂以标号16示明而其轮缘以标号18标明。申请人发现，“优良”的磨轮14将在其环形方向(即从轮毂16到轮缘18的同心方向)具有基本一致的密度。沿环形方向的密度一致性至关重要，因为这会在很大程度上影响到是否会引入花纹。磨轮14有密度剧变的任何区域都是有害的，因为这样的密度差可能会在用此磨轮生产出的工作辊上引入花纹，而最终将此花纹带到用此工作辊轧制的金属片上。在这种有显著密度差区域的过渡段很可能在工作辊造成压印花纹并最终使之出现于生产出的金属片材料上。

测试台12可用来将待检查的磨轮14沿垂直轴线作可旋转的支承，如图1～4所示。但此测试台也可用来沿水平轴线或沿所需的另外轴线来支承磨轮14。此测试台12可以是本项技术中传统的那种。此检查系统10还包括位于测试台12与待检查磨轮14邻近的超声波发射与接收设备20。后者安装于臂22上，而此臂又连接到支承此超声波设备20的支座或底座24上。支座24最好是高度可调的而可将超声波设备20调节到测试台12上的磨轮14的高度。此外，超声波设备20最好是在臂22上安装成可移动的，使之能顺序地从轮毂16到轮缘18并且反之，如以前所述依环行方向检查磨轮14中的密度变化。

上述超声波设备包括适合定位于磨轮14两相对侧30、32的超声波发射器26与超声波接收器28，这在图2中清楚地示明，此发射器26与接收器28可以是本项技术中常规的装置，用来使超声波通过磨轮14。适用于此处目的的发射器26与接收器28是Ultran Industrias制造的。具体地说，此超声波发射器26可用来将超声波传导到磨轮14的顶面或顶侧30，此超声波通过磨轮14而为位于磨轮14的底面或底侧32邻近的超声波接收器28接收。此发射器26与接收器28最好分别构造成能发射与接收在约100KHz至2MHz范围的声波。

如已指出的，此发射器26与接收器28最好是可移动地安装于臂22上。工作时，发射器26与接收器28最好从磨轮14的轮毂16移动到轮缘18或反之，以使轮毂16与轮缘18间的整个区域在磨轮14于测试台12上转动时都能为超声波设备20检查到。这种顺序的移动保证了能由此超声波设备20检查磨轮的径向与环行方向的密度变化。此超声波发射器26与接收器28在臂22上的移动最好如这里所讨论的由控制装置如计算机来控制。

发射器26所发射的超声波用环境空气为传输介质传送到磨轮的顶面或顶侧30上。此超声波通过磨轮14而为接收器28接收。超声波在其通过磨轮14体内时衰减，揭示出磨轮14的内部结构。然后，磨轮14的内部结构可以用来研究密度和/或硬度的变化。磨轮14的密度从其一个区域到另一区域有显著差别或是在磨轮14内有大的密度波动都说明磨轮14可能极不宜用于制备金属片生产例如铝片生产的工作辊。在超声波通过磨轮14时的衰减所揭示的密度变化可由计算机作最有效的分析与显示。为此将一台计算机34有效地连接超声波设备20。

计算机34包括显示屏36用于显示表示检查的或测试的磨轮14为超声波设备20指出的密度差和/或硬度差的图像。适用于本发明的计算机是eIndustrial Computer Inc.制造的。在最佳实施例中，计算机34有效地直接与超声波设备20连接，而在它们之间以数字形式传输数据。或者，超声波的衰减可以以模拟形式传送而由数字示波器或由适当的模数变换器A/D用作记录装置38记录。此示波器数据在结束各扫描线后传送给计算机34。如果采用A/D变换器，则这种数据可以点对点地缓存于或传送给计算机34。

工作中，计算机34从记录装置38或直接从超声波设备20接收表示超声波衰减特别是所检查的磨轮14的内部结构所造成的超声波衰减的输入信号。计算机34一般已编程来分析这些输入信号同时将超声波衰减的变化作为可视图像显示于计算机屏幕36上。此可视图像表示或指明磨轮14的密度和/或硬度差。计算机34可编程将一个彩色图分配给磨轮14的指示密度差，后者在以后讨论中称作为所检查磨轮14的“指示密度分布”40。内行人可知这种指示密度分布40对磨轮检查系统10所测试或所检查的各个磨轮14是具有唯一性的，对于磨轮14来说类似于“指纹”。所显示的指示密度分布40并非磨轮14的实际密度而为所检查磨轮14的密度表示，更具体地说是其中密度差的表示。

参考图1～5，下面讨论测试或检查与评估给定的磨轮14的一般方法。为了测试给定的磨轮14，此磨轮14安置在测试台12上，此测试台可在超声波设备发射超声波通过磨轮14体内的同时使磨轮14绕垂直轴线转动。超声波设备14设于最接近待检查与评估的磨轮14。具体地说，超声波发射器26邻近或相对于磨轮14的顶面或顶侧30，而超声波接收器28则邻近或相对于磨轮14的底面或底侧32设置。内行人可知此发射器26与接收器28的位置可以相反。超声波设备20可以有效地连接记录装置38而更好是直接连接计算机34，后者于是如前所述起到记录装置的作用。超声波设备20包括一嵌入式计算机，获得数据并将此数据发送给计算机34或记录装置38，此嵌入式计算机控制扫描作业并触发超声波设备20以获取和交换数据。

此计算机34还最好用来控制以可移动方式安装于臂22上的超声波发射器26与接收器28的移动。特别是控制此发射器26与接收器28于臂22上进行这样的移动，使它们顺次地与级联地从磨轮14的轮缘18移动到其轮毂16并且反之，而此时的磨轮14则是在测试台12上旋转。计算机34还可控制开始和终止超声波发射器26的超声波发射以及超声波接收器28对此的接收，以与此发射器26和接收器28从待检查的磨轮14的轮缘18到轮毂16的移动或是相反的移动在时间上一致。

当磨轮14于测试台12上转动，超声发射器26发射超声波到磨轮14的顶面30上。此超声波通过磨轮14的体部而为邻近磨轮14底面或底侧32的超声波接收器28接收。在磨轮14的体部内，超声波在通过磨轮14时衰减。此发射器26与接收器28在其级联式地例如从磨轮14的轮缘18移动到轮毂16时，捕获表示磨轮14同心“部分”的数据点的同心圆。图5中示明了这些同心数据点圆之一且由标号42将其标明，它一般用来表明本说明书中涉及到的任何同心数据点圆。通过超声波设备20可以获得任意个数的同心数据点圆并传送给记录装置38和/或计算机34。

超声波在磨轮14体内的衰减关系到磨轮14的密度和/或硬度的变化。由记录装置38或计算机34记录离散时间段内的振幅衰减，还是这种振幅衰减与其变化指示出通过磨轮14的密度差。

超声波设备20将上述同心“部分(slices)”或同心数据点圆42作为输入信号提供给记录装置38或直接提供给计算机34，而于其中将此同心部分或同心数据点圆42记录。如前面指出的，超声波设备20可以取得任意个数的同心数据点圆42并传送给记录装置38或计算机34。内行人当知，超声波设备20从轮毂16到轮缘18或反之所取得的同心数据点圆42的个数愈多，结果将可获得进一步改进的和更精确的磨轮14的指示密度分布40。

这些记录下的同心数据点圆42最好作为输入信号从记录装置38提供给计算机34或直接记录于计算机34的存储器中。然后用此计算机34去评价或分析所记录的数据。特别是此计算机34将通过评价或分析各个同心数据点圆42和组合或集合这些同心数据点圆42，形成磨轮14的指示密度分布40的可显示图像以显示到计算机屏幕36上。由此来分析记录下的通过磨轮14体内的超声波的衰减。除了组合或集合这些同心数据点圆42外，计算机最好给磨轮14的指示密度分布40分配一个彩色图，帮助评估磨轮14为“优质”的或是“劣质”的磨轮。

可以由任意多个数据点组成这种同心数据点圆42。但对于各个同心数据点圆42最好取相同个数的数据点。这样，位于磨轮14的轮毂附近的同心数据点圆42便与位于远离轮缘18的同心数据点圆42具有相同个数的数据点。计算机34已编程，使得即使是各同心数据点圆42的数据点的间距会有变化，也能在计算机屏幕36上提供均匀的图像。计算机34已编程在同心数据点圆42的各数据点之间加线性的阴影，将以与数据点的间距无关而形成立体图像。为此可以利用Gouraud限影形成模型，使得显示于计算机屏幕36上的磨轮14图像中的所有像素代表了所检查磨轮14内所有点处的超声波衰减最好是根据衰减的最佳估计或表示。Gouraud限影形成模型是内行人周知的。

总之，此计算机34是有效地连接记录装置38或是其本身用作记录装置从超声波设备20接收输入信号。图1中，标号38标明可设置记录装置38的为计算机34的硬件支持结构所在的位置。计算机34应用所记录的同心数据点图42以电子方法构造磨轮14内部的(即磨轮14的指示密度分布40)视觉表示。此指示密度分布40是以图像来表示磨轮14内的密度差而不是磨轮14内的密度或密度差的实际值。特别是计算机34取通过超声波设备20得到的各个同心数据点圆42而编译代表磨轮14的“指示”密度横剖面或“分布”40。最好所显示的图像利用彩色来区分磨轮14内不同密度的区域。

任何方便的色彩图都可用来区分不同密度的区域。例如根据本发明，红色可用来表示指示的高密度区而黄色可用来表示较低的指示密度区。绿色与蓝色例如可用来表示磨轮14中较相似的指示密度区。任何方便类型的色彩图都是在本发明的范围之内，而对于内行人则能开发适当的用于指示密度分布40的色彩图。与当前的超声波传送方法不同，本发明的磨轮检查设备10以及检查方法是利用空气作为超声波发射器26与接收器28的超声波传输介质的。传统的超声波设备通常依赖液体作为传输超声波介质。

本发明涉及到提供一种客观方法在磨轮14用于制备工作辊之前对其评估。具体地说，本发明用来提供一种简单和有效的方法在劣质磨轮14用于制备工作辊前，更为重要的是在此工作辊用于金属片的生产过程之前识别此劣质磨轮。如前所述，磨轮14通常是用“试选法”或配方类型方法制造的，这主要涉及到磨料粒度、磨粒分布与粘合剂等。这种制造方法认为是将“硬斑点”或“软斑点”引入到磨轮内的主要原因，这些“硬斑点”或“软斑点”乃是磨轮14内有显著密度差的区域，据信是在工作辊上压印出“花纹”的根本原因。于是本发明还涉及改进磨轮14的制造工艺以减少可能有在工作辊上造成花纹的缺陷。

制造磨轮14的“测试法”形式在有关技术中是周知的，一般依照下述步骤序列。首先依据规定的配方称重和测量磨轮14的成分。这些成分包括磨料、粘合剂与添加剂。这些成分混合设定的时间，并根据需要筛分除去大的料块。将此混合物注入模盘内，它可以是固定的或转动的模盘。必要时在此模盘内应用搅拌板。可视需要对模盘施加振动以固实物料。可用模盘顶部件于原位压挤物料至适当尺寸而形成磨轮14。模压过程结束后，可将磨轮14于“素坯”状态从模盘中取出，例如置于低温炉中干燥除去水分。必要时，磨轮14可于高温炉中烧结，同时机加工至所需尺寸且均衡化。

本发明的检查系统10与检查方法可用于前述制造工艺以对其进行改进，当前已知在这种工艺下的若干环节上会将缺陷引入磨轮14中。例如已知磨轮14内的密度差是由混合步骤中混合不适当、在浇注与原处固化步骤中让磨轮14的成分在模盘内沉积或分离以及原料在模盘内的加压不匀等所致。本发明的检查系统10与检查方法可以用来沿着制造过程识别在哪些环境能够改进磨轮14的制作工艺与最终质量。例如磨轮14可以在其送到炉内干燥之前于其“素坯”状态时进行检查。这样可在磨轮14的最后精加工步骤之前识别出劣质磨轮而可节约生产费用，所淘汰的“素坯”态磨轮可以回收其原料而能进一步节省制造过程中的费用。

此外，可以利用检查过程的结果来识别混料、模盘-填料、硬化处理与模盘压模的问题以从整体上改进制造过程。例如可以利用检查过程的结果来优化本发明的混料、模盘填料、模盘压模，或去校正生产过程中可能发生的导致劣质磨轮14的系统误差。例如，一旦由上述过程识别了“劣质”磨轮14，就可分析检查结果来确定磨轮14中存在的具体缺陷类型以及在制造过程的哪个步骤中最可能引入缺陷，若是检查同一制造厂生产的许多磨轮14都看到了一致的花纹，例如这种重复性的问题涉及到组成磨轮14的原料混合不当，则制造厂商就应留心检查其设备缺陷。以上所述只是一般地如何可以用本发明来改进磨轮14的一个非限制性例子。下面结合图5～9讨论其他特例。

参看图5～9，其中示明了应用本发明的检查方法与系统10所检查的特定与实际磨轮14的指示密度分布40。图5示明一典型的指示密度分布40，其中指示密度分布40较暗的区域表示较高的密度区而指示密度分布40较亮的区域表示较低密度区域。图5中所示的指示密度分布表明了在所检查的磨轮14中密度并非基本均匀的，但同时并未表明存在较大的缺陷或裂纹。图5中的指示密度分布40表明有两个较暗的区域表示显著提高了密度的区域43。一个在同心数据点圆42上而另一个在磨轮14的约90°位置处与磨轮14的轮毂邻近。随着磨轮14的表面于工作辊研磨作业中的耗损。处于图5中同心数据点图42上或其邻近的较高密度区43可能将关连到相对于磨轮14的相邻区域提高了密度的“硬斑点”。这样的“硬斑点”会在磨轮14制备的工作辊上导致花纹，用于前面所讨论过的。

图6示明所检查的磨轮14的指示密度分布40，其中于磨轮14的一个象限中存在密度显著增大的一个大的区域44。这一显著增大了密度44的区域要比磨轮14的其他部分或其他区域暗的多，这些其他区域具有较均匀的密度，如磨轮14的其他三个象限的较均匀的阴影所表示的。因此，图6的指示密度分布说明所检查的磨轮14的质量是低的或差的。这是由于与磨轮14的其余部分相比，存在着显著增大了密度的大的区域44。所检查的磨轮14中存在的密度差尤其是磨轮14在上限左面象限内所集中的密度差可能会在由磨轮14制备的工作辊上压印出花纹。

图7同样示明了整体质量差的所检查磨轮14的指示密度分布40。图7所示的指示密度分布40表明在所检查的磨轮14非常接近其轮缘处局部区域中存在一密度显著提高了的大区域46。此密度显著提高了的区域46比起磨轮14中以指示密度分布40中由较均匀阴影表示的仍然是有较均匀密度其他部分或区域要暗的多。由此在显著提高了密度的区域46之外的指示密度分布40所表明的密度变化在整个磨轮14上并不明显或显著。上述显著提高了密度的区域46表明磨轮14在制造过程中注入了附加的原料。这种附加的原料很可能是在磨轮14的最后精加工步骤中之一的补平步骤中注入的。存在于所检查磨轮14一个区域中的更为重要的是靠近其轮缘处的集中的密度差可能会于由图7所示磨轮14制备的工作辊上压印出花纹。

图8所示的仍是一个整体质量差的所检查磨轮14的指示密度分布40，其中示明在此磨轮14的轮缘的极近处潜存着径向裂纹48。这种潜在的径向裂纹48与磨轮14的其他部分或区域相比显示出一个暗的区域，而这些其他部分则仍然具有如指示密度分布40中较均匀的阴影所表示的较为均匀的密度。同样，由包含着潜在的径向裂纹48的区域之外的指示密度分布40表明存在着密度变化，但是这些变化在整个磨轮14上并不明显或显著。例如此潜在的径向裂纹48可能会出现于“素坯”状态磨轮14的固化中，或是出现于最后的机加工中或是出现于磨轮14用于研磨作业时。这种潜在的径向裂纹48处于磨轮14的轮缘附近，很可能会将花纹压印到由图8所示的磨轮14制备的工作辊上。

与图5～8相反，图9示明所检查的优质磨视14的指示密度分布40。图9中，指示的密度分布40表明不存在“硬斑点”或“软斑点”或是相对于磨轮14的其他区域显著增大了密度的区域。由于指示密度分布40表明了所检查的磨轮14具有较均一的密度，此磨轮14为优质的磨轮，能够良好地进行涉及到工作辊的研磨作业，由图9所示磨轮14研磨的工作辊不可能在印上花纹，能于金属片特别是铝片上进行良好的研磨作业。

尽管本发明业已参考最佳实施例作过描述，但内行人在不脱离本发明的范围与精神的前提下是可以对本发明作出改进与变动的。因此，以上的详细说明乃是用于阐明的非限制。本发明是由后附权利要求书限定，而落入与此权利要求书等效的意义与范围内的本发明的所有变更内容都将包括在此权利要求书之内。

Claims (23)

1.一种检查用于制备供金属片生产的工作辊所用磨轮的方法，此方法包括下述步骤：

将磨轮可旋转地支承于测试台上；

将超声波发射与接收设备设于最接近此磨轮的相对侧；

在此测试台上转动此磨轮；

使声波通过上述相对侧之间的此磨轮以检查磨轮。

2.根据权利要求1的方法，其中上述超声波发射与接收设备包括分别位于最接近此磨轮上述各相对侧的声波发射器与声波接收器，而所述使声波通过此磨轮的步骤还包括使此声波从该声波发射器传送到该声波接收器的步骤。

3.根据权利要求1的方法，其中还包括记录通过此磨轮的声波振幅衰减的步骤。

4.根据权利要求3的方法，其中还包括于计算机中分析上述振幅衰减以确定通过此磨轮的指示密度差，并将所述指示密度差作为此磨轮的指示密度分布存储于计算机存储器中的步骤。

5.根据权利要求4的方法，其中还包括将所述指示密度分布显示于计算机屏幕上供视觉检查的步骤。

6.根据权利要求5的方法，其中所述计算机被编程以在计算机屏幕上显示此指示密度分布的至少一个二维图像。

7.根据权利要求4的方法，其中还包括将此磨轮的指示密度分布与已知工作质量的磨轮的指示密度分布进行比较的步骤。

8.根据权利要求1的方法，其中所述通过该磨轮的声波的频带是在约100KHz至2MHz的范围。

9.根据权利要求1的方法，其中所述通过该磨轮的声波是用环境空气为声波传导介质。

10.一种检查用于制备供金属片生产的工作辊的所用磨轮的方法，此方法包括下述步骤：

将磨轮可旋转地支承于测试台上；

将超声波发生与接收设备设于最接近此磨轮的相对侧；

在此测试台上转动此磨轮；

使超声波通过上述相对侧之间的磨轮以检查磨轮；

在记录装置或直接在计算机上记录通过此磨轮的声波的振幅衰减。

11.根据权利要求10的方法，其中还包括于计算机中分析上述声波的振幅衰减以确定通过此磨轮的指示密度差，并将所述指示密度差作为此磨轮的指示密度分布存储于计算机存储器中的步骤。

12.根据权利要求11的方法，其中还包括将所述指示密度分布显示于此计算机屏幕上供视觉检查的步骤。

13.根据权利要求12的方法，其中所述计算机被编程以在计算机屏幕上显示此指示密度分布的至少一个二维图像。

14.根据权利要求11的方法，其中还包括将此磨轮的指示密度分布与已知工作质量的磨轮的指示密度分布进行比较的步骤。

15.根据权利要求10的方法，其中所述通过该磨轮的声波的频带是在约100KHz至2MHz的范围。

16.根据权利要求10的方法，其中所述通过该磨轮的声波是用环境空气为声波传导介质。

17.一种检查用于制备供金属片生产的工作辊所用磨轮的系统，此系统包括：

适合可旋转地支承用于制备供金属片生产用工作辊的磨轮的测试台；

超声波发射与接收设备，此设备包括构造成可分别设置于最接近此磨轮相对侧的声波发射器与声波接收器，上述声波发射器可用来在此超声波发射与接收设备运转期间使声波通过该磨轮而随后为上述声波接收器接收；

记录装置或计算机，它与此超声波发射与接收设备有效地连接且构造成可记录通过此磨轮的声波的振幅衰减。

18.根据权利要求17的系统，其中于计算机被编程分析上述超声波的振幅衰减以确定通过此磨轮的指示密度差，并将所述指示密度差作为此磨轮的指示密度分布存储于计算机存储器中的步骤。

19.根据权利要求18的系统，其中还包括将所述指示密度分布显示于计算机屏幕上供视觉检查的步骤。

20.根据权利要求19的系统，其中所述计算机被编程以在计算机屏幕上显示此指示密度分布的至少一个二维图像。

21.根据权利要求18的系统，其中计算机已编程将所检查的磨轮的指示密度分布与已知工作质量的磨轮的指示密度分布进行比较的步骤。

22.根据权利要求17的系统，在超声波发送和接收设备工作期间是用环境空气为声波传导介质将声波耦合到所检查的磨轮。

23.根据权利要求17的系统，其中声波发射器适应在约100KHz至2MHz的范围产生声波。

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