專利名稱：導(dǎo)磁構(gòu)件端部缺陷檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于檢測(cè)設(shè)備，特別涉及應(yīng)用漏磁檢測(cè)原理檢測(cè)導(dǎo)磁構(gòu)件缺陷的裝置。
本實(shí)用新型的一種導(dǎo)磁構(gòu)件端部缺陷檢測(cè)裝置，包括檢測(cè)部分和信號(hào)處理部分，檢測(cè)部分的磁化器兩磁極和檢測(cè)探頭由支撐件支撐位于一條軸線上、檢測(cè)探頭處于磁化器兩極之間，信號(hào)處理部分包括信號(hào)采集及預(yù)處理器、信號(hào)處理器、顯示器和控制器，其特征在于(1)檢測(cè)部分還包括輔助導(dǎo)桿和掃描驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，輔助導(dǎo)桿用高導(dǎo)磁材料制成、其截面積大于等于被測(cè)構(gòu)件端面截面積，位于磁化器兩磁極和檢測(cè)探頭的同一條軸線上，其桿身與磁化器一極相接觸；
(2)掃描驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接檢測(cè)探頭或者輔助導(dǎo)桿、被測(cè)構(gòu)件；(3)磁化器由2～50對(duì)磁鋼迭放構(gòu)成，其軸向有效工作長(zhǎng)度L與被測(cè)構(gòu)件端部待檢長(zhǎng)度L′關(guān)系為L(zhǎng)≥4L′。
所述的導(dǎo)磁構(gòu)件端部缺陷檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)探頭可以為周向剖分的兩級(jí)壓緊結(jié)構(gòu)，第一級(jí)壓緊結(jié)構(gòu)由外緣向心依次包括殼體、壓簧、壓塊，壓簧彈性連接殼體和壓塊、壓塊外側(cè)與殼體內(nèi)側(cè)滑動(dòng)接觸；第二級(jí)壓緊結(jié)構(gòu)包括活動(dòng)連接在壓塊側(cè)面的扭簧、探測(cè)體以及裝在其端部的霍爾元件和聚磁片。
所述的導(dǎo)磁構(gòu)件端部缺陷檢測(cè)裝置，其進(jìn)一步的特征在于所述探測(cè)體端部的霍爾元件置于兩片聚磁片之間或者嵌于聚磁片之中，聚磁片由高導(dǎo)磁材料制成。
所述的導(dǎo)磁構(gòu)件端部缺陷檢測(cè)裝置，掃描驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以采用推行汽缸、直線汽缸、電動(dòng)推桿或步進(jìn)電機(jī)。
當(dāng)被測(cè)構(gòu)件被送進(jìn)裝置時(shí)，與輔助導(dǎo)桿接觸，輔助導(dǎo)桿緊貼被測(cè)構(gòu)件的端面，由磁化器對(duì)被測(cè)構(gòu)件端部和輔助導(dǎo)桿同時(shí)進(jìn)行磁化。磁化器采用永磁磁鋼作為勵(lì)磁磁源，可根據(jù)被測(cè)構(gòu)件橫截面積的不同，選擇磁鋼使被測(cè)構(gòu)件端部達(dá)到磁化飽和或近飽和狀態(tài)。與以往磁化方式的不同之處在于不是對(duì)端部的某一局部進(jìn)行磁化，而是通過(guò)磁路將被測(cè)端部整體進(jìn)行磁化。形成磁路的關(guān)鍵在于增加了輔助導(dǎo)桿使得被測(cè)構(gòu)件和輔助導(dǎo)桿共同構(gòu)成導(dǎo)磁體，對(duì)漏磁檢測(cè)法來(lái)講，這種做法對(duì)漏磁信號(hào)的優(yōu)化以及對(duì)背景噪聲的抑制都有很大的改善。計(jì)算機(jī)發(fā)信號(hào)控制漏磁檢測(cè)探頭，使探頭壓緊并自動(dòng)定心；掃描驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)開(kāi)始動(dòng)作實(shí)現(xiàn)檢測(cè)探頭與被測(cè)構(gòu)件端部之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，信號(hào)采集預(yù)處理器對(duì)探頭采集到的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理后將信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，再由計(jì)算機(jī)信號(hào)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析處理，然后進(jìn)行顯示和打印。
本實(shí)用新型的掃描驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，對(duì)不同的被檢測(cè)構(gòu)件，由于其大小、尺寸和重量之間較大的差異，所使用的掃描驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以不同。對(duì)于抽油桿、細(xì)鋼棒之類較細(xì)較輕的構(gòu)件，常采用一般的推行汽缸或電動(dòng)推桿推動(dòng)被測(cè)構(gòu)件實(shí)現(xiàn)檢測(cè)探頭與被測(cè)構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。但對(duì)于鉆桿、油管等較粗較重的構(gòu)件則采用直線汽缸或步進(jìn)電機(jī)等帶動(dòng)檢測(cè)探頭掃描被測(cè)構(gòu)件來(lái)完成檢測(cè)。
本實(shí)用新型運(yùn)用漏磁檢測(cè)原理和方法，檢測(cè)精度高、抗干擾能力強(qiáng)，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度低；增加輔助導(dǎo)桿使得磁化器能夠?qū)⒈粶y(cè)端部整體磁化，從而解決對(duì)導(dǎo)磁構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)時(shí)的端部盲區(qū)問(wèn)題；兩級(jí)壓緊漏磁檢測(cè)探頭能夠隨著被測(cè)構(gòu)件尺寸、形狀的變化和構(gòu)件端部尺寸的變化而自動(dòng)適應(yīng)和自動(dòng)定心，使得設(shè)備能夠用于不同規(guī)格的構(gòu)件，投資少，并且能夠抑制直徑漸變、徑向晃動(dòng)、徑向振動(dòng)等不利因素對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響；檢測(cè)探頭掃描方式靈活，根據(jù)被測(cè)構(gòu)件的不同可以適當(dāng)選擇；檢測(cè)結(jié)果顯示清晰準(zhǔn)確，減少工作人員的誤判。本實(shí)用新型填補(bǔ)了用漏磁法檢測(cè)構(gòu)件端部盲區(qū)缺陷的空白，在油管、抽油桿、鉆桿、鋼棒等導(dǎo)磁構(gòu)件的檢測(cè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
圖2和圖3所示，檢測(cè)探頭(7)兩級(jí)壓緊和自動(dòng)定心裝置，采用周向剖分結(jié)構(gòu)，對(duì)圓形端面可以上下剖分，并選用2～4個(gè)浮動(dòng)檢測(cè)單元，圖中(22)為上半剖分體，(21)為下半剖分體；對(duì)橢圓形也可以采用上下剖分結(jié)構(gòu)，周向剖分結(jié)構(gòu)可以讓被測(cè)構(gòu)件能夠方便地放進(jìn)和從檢測(cè)探頭中方便地取出。(14)為探頭殼體，壓簧(15)一端連接殼體(14)另一端與壓塊(16)相連接。(15)、(16)一起構(gòu)成第一級(jí)浮動(dòng)壓緊結(jié)構(gòu)，沿被測(cè)構(gòu)件周向布置，能夠隨著被測(cè)構(gòu)件(5)尺寸的不同進(jìn)行浮動(dòng)，并且在探頭合攏后始終保持與構(gòu)件同心，能夠?qū)?gòu)件壓緊以減少探頭掃描引起的抖動(dòng)等干擾。(17)為壓緊扭簧，(18)為探測(cè)體，(17)、(18)一起構(gòu)成第二級(jí)浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，與第一級(jí)浮動(dòng)結(jié)構(gòu)連接在一起，沿被測(cè)構(gòu)件周向布置，1～8個(gè)探測(cè)元件(霍爾元件)(20)和2～16片聚磁片(19)安裝在其上，能夠相對(duì)于第一級(jí)浮動(dòng)裝置做進(jìn)一步的適應(yīng)性浮動(dòng)和調(diào)整。聚磁片(19)由高導(dǎo)磁材料制成，放置在霍爾元件的兩側(cè)，或?qū)⒒魻栐队谄渲?，如圖4所示。
圖5所示為現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的一抽油桿過(guò)渡區(qū)缺陷示意圖，缺陷(23)為一環(huán)繞過(guò)渡區(qū)的深淺不一的槽，在油污下無(wú)法識(shí)別。采用本實(shí)用新型裝置對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)所得信號(hào)如圖6所示，其中(24)、(25)、(27)信號(hào)幅值較大，為探頭覆蓋位置上存在的缺陷檢測(cè)信號(hào)，(26)所對(duì)應(yīng)缺陷特征和前面三處相同，只是深度稍小。
權(quán)利要求1.一種導(dǎo)磁構(gòu)件端部缺陷檢測(cè)裝置，包括檢測(cè)部分和信號(hào)處理部分，檢測(cè)部分的磁化器兩磁極和檢測(cè)探頭由支撐件支撐位于一條軸線上、檢測(cè)探頭處于磁化器兩極之間，信號(hào)處理部分包括信號(hào)采集及預(yù)處理器、信號(hào)處理器、顯示器和控制器，其特征在于(1)檢測(cè)部分還包括輔助導(dǎo)桿和掃描驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，輔助導(dǎo)桿用高導(dǎo)磁材料制成、其截面積大于等于被測(cè)構(gòu)件端面截面積，位于磁化器兩磁極和檢測(cè)探頭的同一條軸線上，其桿身與磁化器一極相接觸；(2)掃描驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接檢測(cè)探頭或者輔助導(dǎo)桿、被測(cè)構(gòu)件；(3)磁化器由2～50對(duì)磁鋼迭放構(gòu)成，其軸向有效工作長(zhǎng)度L與被測(cè)構(gòu)件端部待檢長(zhǎng)度L′關(guān)系為L(zhǎng)≥4L′。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)磁構(gòu)件端部缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于所述檢測(cè)探頭為周向剖分的兩級(jí)壓緊結(jié)構(gòu)，第一級(jí)壓緊結(jié)構(gòu)由外緣向心依次包括殼體、壓簧、壓塊，壓簧彈性連接殼體和壓塊、壓塊外側(cè)與殼體內(nèi)側(cè)滑動(dòng)接觸；第二級(jí)壓緊結(jié)構(gòu)包括活動(dòng)連接在壓塊側(cè)面的扭簧、探測(cè)體以及裝在其端部的霍爾元件和聚磁片。
3.如權(quán)利要求2所述的導(dǎo)磁構(gòu)件端部缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于所述探測(cè)體端部的霍爾元件置于兩片聚磁片之間或者嵌于聚磁片之中，聚磁片由高導(dǎo)磁材料制成。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的導(dǎo)磁構(gòu)件端部缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于掃描驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用推行汽缸、直線汽缸、電動(dòng)推桿或步進(jìn)電機(jī)。
專利摘要導(dǎo)磁構(gòu)件端部缺陷檢測(cè)裝置，屬于檢測(cè)設(shè)備，特別涉及應(yīng)用漏磁檢測(cè)原理檢測(cè)導(dǎo)磁構(gòu)件缺陷的裝置。用于快速準(zhǔn)確地檢測(cè)出導(dǎo)磁構(gòu)件端部缺陷，解決常規(guī)漏磁法檢測(cè)導(dǎo)磁構(gòu)件時(shí)的端部盲區(qū)問(wèn)題。本裝置包括檢測(cè)部分和信號(hào)處理部分，檢測(cè)部分磁化器兩磁極、檢測(cè)探頭和輔助導(dǎo)桿位于一條軸線上，檢測(cè)探頭為周向剖分的兩級(jí)壓緊結(jié)構(gòu)，第一級(jí)壓緊結(jié)構(gòu)包括殼體、壓簧、壓塊，第二級(jí)壓緊結(jié)構(gòu)包括扭簧、探測(cè)體及其端部的霍爾元件和聚磁片，信號(hào)處理部分包括預(yù)處理器、信號(hào)處理器、顯示器和控制器。本裝置增加輔助導(dǎo)桿解決檢測(cè)時(shí)端部盲區(qū)問(wèn)題、精度高、效率高、在油管、抽油管、鉆桿、鋼棒等構(gòu)件檢測(cè)中有廣闊運(yùn)用前景。
文檔編號(hào)G01N27/82GK2575674SQ0228400
公開(kāi)日2003年9月24日 申請(qǐng)日期2002年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月1日
發(fā)明者程順?lè)? 康宜華, 武新軍 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)