详情

原文传递一种用于大型环件的检测装置及环件检测方法

专利名称：	一种用于大型环件的检测装置及环件检测方法
摘要：	本申请提供一种用于大型环件的检测装置及环件检测方法，属于超声波无损检测技术领域。其包括装有耦合剂的水槽，用于放置环件；转动机构，转动机构可转动地安装于水槽内，环件设置在转动机构上；桥架，桥架的两端设置在水槽的相对两个侧壁的外围，并能够沿水槽的两个侧壁的长度方向移动；超声扫查机构，包括滑移小车和超声检测组件，滑移小车沿桥架的轴向方向可移动地安装在桥架上，并处于水槽的上方；超声检测组件可升降地安装在滑移小车上，用于检测环件的内部缺陷。该检测装置能够对环件进行准确全面的测试，其可适应不同尺寸环件的检测，进而提高了环件的检测效率和检测数据的准确度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉理工大学
发明人：	华林;钱东升;汪小凯;何溪明;李力;潘晓萌;王彬;关山月
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910316985.1
公开号：	CN110243933A
代理机构：	湖北武汉永嘉专利代理有限公司
代理人：	唐万荣
分类号：	G01N29/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路122号
主权项：	1.一种用于大型环件的检测装置，其特征在于，包括：装有耦合剂的水槽，用于放置环件；转动机构，所述转动机构可转动地安装于所述水槽内，所述环件设置在所述转动机构上；桥架，所述桥架的两端设置在所述水槽的相对两个侧壁的外围，并能够沿所述水槽的两个侧壁的长度方向移动；超声扫查机构，包括滑移小车和超声检测组件，所述滑移小车沿所述桥架的轴向方向可移动地安装在所述桥架上，并处于所述水槽的上方；所述超声检测组件可升降地安装在所述滑移小车上，用于检测所述环件的内部缺陷。 2.根据权利要求1所述的用于大型环件的检测装置，其特征在于，所述转动机构包括：三爪卡盘，可转动地安装于所述水槽内，所述环件安装在所述三爪卡盘上；第一驱动器，与所述三爪卡盘传动连接，用于驱动所述三爪卡盘转动。 3.根据权利要求1所述的用于大型环件的检测装置，其特征在于，所述桥架上安装有轴向轨道和第二驱动器，所述滑移小车通过所述驱动器可滑动地安装在所述轴向轨道上。 4.根据权利要求1所述的用于大型环件的检测装置，其特征在于，所述水槽的相对两个侧壁的外围均安装有履带轨道和第三驱动器，所述桥架两端的底柱安装在履带轨道上，两个所述第三驱动器分别与所述桥架两端的底柱传动连接，用于驱动所述桥架两端的底柱在所述履带轨道移动。 5.根据权利要求1所述的用于大型环件的检测装置，其特征在于，所述超声检测组件包括：工控机；超声检测仪，安装于所述滑移小车上，并与所述工控机电连接；第一纵向线性模组，连接于所述滑移小车；滑移支架，可升降地安装于所述第一纵向线性模组上；第二纵向线性模组，安装于所述滑移支架上；内圆面多频阵列探头，可升降地安装于所述第二纵向线性模组上，并与所述超声检测仪电连接；横向线性模组，安装于所述滑移支架上；端面多频阵列探头，可横向移动地安装于所述横向线性模组上，并与所述超声检测仪电连接。 6.根据权利要求5所述的用于大型环件的检测装置，其特征在于，所述超声检测组件包括：第四驱动器，安装于所述第一纵向线性模组上，并与所述滑移支架传动连接，用于驱动所述滑移支架在所述第一纵向线性模组上升降；第五驱动器，安装于所述第二纵向线性模组上，并与所述内圆面多频阵列探头传动连接，用于驱动所述内圆面多频阵列探头在所述第二纵向线性模组上升降；第六驱动器，安装于所述第二纵向线性模组上，并与所述端面多频阵列探头传动连接，用于驱动所述端面多频阵列探头在所述第二纵向线性模组上横向移动。 7.根据权利要求5所述的用于大型环件的检测装置，其特征在于，所述内圆面多频阵列探头包括多列高频探头和低频探头，所述高频探头和所述低频探头中不同频率的探头的检测范围连续设置，用于检测所述环件不同厚度处的信息；所述端面多频阵列探头包括多列高频探头和低频探头，所述高频探头和所述低频探头中不同频率的探头的检测范围连续设置，用于检测所述环件不同高度处的信息。 8.一种环件检测方法，采用权利要求5至7任一项所述的用于大型环件的检测装置，其特征在于，包括以下步骤： S1，将所述环件固定设置在所述转动机构上； S2，通过移动所述桥架和所述滑移小车，带动所述超声检测组件移动至所述环件内圆边缘位置处，将所述超声检测组件下降至所述环件的初始检测位置处； S3，调节所述内圆面多频阵列探头和所述端面多频阵列探头的初始检测位置；将所述内圆面多频阵列探头的初始位置移动至所述环件的内圆面的上方边缘，且所述内圆面多频阵列探头的晶片平面与所述环件的内圆面的切面平行，与所述环件内圆面之间设有提离距离，所述端面多频阵列探头的晶片平面设置为与所述环件的端面平行，并与所述环件端面之间设有提离距离；待所述内圆面多频阵列探头和端面多频阵列探头移动至初始检测位置后，向所述水槽内注入水，直至液面淹没所有所述内圆面多频阵列探头和端面多频阵列探头； S4，启动所述超声检测仪，所述内圆面多频阵列探头和端面多频阵列探头开始对所述环件检测，所述转动机构带动所述环件旋转，待所述环件转动一周回到初始点的同时，所述内圆面多频阵列探头和端面多频阵列探头完成对所述环件一圈的检测；在检测过程中，所述内圆面多频阵列探头和端面多频阵列探头将检测到的超声波信号发送给所述超声检测仪，所述超声检测仪把接收到的超声波信号转换为超声扫波形图并传输给所述工控机进行处理； S5，通过带动所述端面多频阵列探头沿所述环件的径向移动距离Δx＝min[(A×D-S1×(A-1)-S1),(B×d-S2×(B-1)-S2)]，同时通过带动所述内圆面多频阵列探头沿所述环件的纵向移动距离Δy＝min[(A×D-S1×(A-1)-S1),(B×d-S2×(B-1)-S2)]，且所述内圆面多频阵列探头的移动方向指向所述环件的底部；直到所述端面多频阵列探头移动到所述环件的内孔边缘，且所述内圆面多频阵列探头移动到所述环件的底部为止，即完成所述环件的超声信号采集和记录；式中，Δx为所述端面多频阵列探头的有效覆盖区域，Δy为所述内圆面多频阵列探头的有效覆盖区域，A表示低频探头个数，D表示低频探头直径，S1表示低频探头重叠宽度，B表示高频探头个数，d表示高频探头直径，S2表示高频探头重叠宽度。
所属类别：	发明专利