一種鋼管漏磁檢測裝置及其檢測方法
【專利摘要】本發明提供了一種鋼管漏磁檢測裝置及其檢測方法，該裝置包括第一磁化線圈、空心旋轉體和第二磁化線圈，空心旋轉體上安裝有帶感應探頭的探頭架；空心旋轉體在旋轉驅動裝置作用下帶動探頭架旋轉；感應探頭上套有探頭殼，若干感應探頭環繞在過鋼管通孔四周等角度分布；探頭架和第二磁化線圈之間設有鋼管引體，鋼管引體裝有軸向驅動裝置和徑向驅動裝置，鋼管引體靠近探頭架的端面上設有接觸傳感器，另一側端面上設有位置傳感器。本發明通過防撞擊探頭殼和鋼管引體運動設計，使鋼管端部的檢測成為可能，填補了現有漏磁檢測裝置無法同時完成管體和端部漏磁檢測的空白。
【專利說明】一種鋼管漏磁檢測裝置及其檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋼管漏磁檢測【技術領域】，具體是一種鋼管漏磁檢測裝置及其檢測方法。
【背景技術】
[0002]鋼管在制造出來后必須進行檢測以確定該鋼管是否有缺陷。近年來，漏磁檢測技術以其檢測速度快，精度高，易于實現自動化等優勢，在鋼管檢測中運用越來越廣泛。
[0003]目前鋼管的漏磁檢測裝置只能完成管體的漏磁檢測，不能同時完成管體端部的檢測，鋼管漏磁檢測裝置中存在鋼管端部檢測盲區。鋼管漏磁檢測存在端部檢測盲區的原因是:在鋼管高速檢測過程中，當鋼管端部剛到達檢測裝置時，為防止鋼管端部撞擊傳感器，大部分漏磁檢測裝置都是等鋼管越過探頭后才使探頭貼近鋼管，這個過程使得端部部分區域沒有檢測；并且鋼管端部被磁化時，端部存在磁力線散射現象，使得一般磁敏傳感器飽和，端部漏磁場信號被淹沒。然而，在鋼管的使用過程中，鋼管端部很多時候是主要受力部位，端部檢測盲區的存在具有很大的安全隱患。
[0004]針對上述問題，國內外主要通過后期對鋼管端部進行針對性檢測以消除鋼管端部檢測盲區，如磁粉檢測法,這樣大大增加生產成本,延長生產周期,開發一套可同時實現管體和端部檢測的鋼管漏磁檢測裝置迫在眉睫。同時，當更換不同管徑的鋼管時，現有的鋼管漏磁檢測裝置里的探頭需人工進行調整。而人工調整探頭會嚴重影響鋼管的檢測精度，而且需要停止檢測線才能對探頭進行調整，降低了檢測效率。
【發明內容】
[0005]本發明為了解決現有技術的問題，提供了一種可以完成管體端部檢測的鋼管漏磁檢測裝置及其檢測方法，并且更換不同管徑的鋼管時探頭可以自動調整。
[0006]本發明提供的檢測裝置包括檢測箱體，檢測箱體兩端分別設有進口三爪卡盤和出口三爪卡盤，檢測箱體的上板和下板之間沿鋼管前進方向依次裝有第一磁化線圈、空心旋轉體和第二磁化線圈，空心旋轉體上安裝有帶感應探頭組的探頭架，空心旋轉體在旋轉驅動裝置作用下帶動探頭架繞過鋼管通孔旋轉，各裝置中心均開有通孔，所述的感應探頭組包括若干環繞在過鋼管通孔四周等角度分布的感應探頭，感應探頭上套有探頭殼；探頭架和第二磁化線圈之間設有鋼管引體，鋼管引體裝有軸向驅動裝置和徑向驅動裝置，鋼管引體靠近探頭架的端面上設有接觸傳感器，另一側端面上設有位置傳感器。
[0007]進一步改進，所述的探頭架上安裝有若干與感應探頭位置向相對應的向心伸縮電機，向心伸縮電機通過絲桿與探頭殼連接。
[0008]進一步改進，探頭殼和向心伸縮電機之間設有彈簧。
[0009]進一步改進，所述的探頭殼與被檢鋼管的工作面上設置倒圓角。
[0010]進一步限定，所述的空心旋轉體的旋轉驅動裝置包括設置在檢測箱體外的電機、主帶動輪和空心旋轉體外緣上的從帶動輪，電機通過主帶動輪與從帶動輪連接。[0011]進一步限定，所述的鋼管引體軸向驅動裝置包括伺服氣缸、直線導軌、滑塊和連接塊，伺服氣缸通過連接塊與鋼管引體相連，連接塊通過滑塊連接在直線導軌上，連接塊在伺服氣缸帶動下沿直線導軌滑動。
[0012]進一步限定，所述的鋼管引體徑向驅動裝置包括垂直運動導桿和垂直運動氣缸，軸向驅動裝置通過垂直運動導桿連接在檢測箱體上，在垂直運動氣缸作用下沿垂直運動導桿滑動。
[0013]進一步改進，所述的進口三爪卡盤和出口三爪卡盤的爪口處設有輪子。
[0014]本發明還提供了一種鋼管漏磁檢測裝置的檢測方法，包括以下步驟:
1)鋼管引體設置在過鋼管通孔上緊靠探頭架，被檢鋼管經過安裝在三爪卡盤上的輪子的夾持定心后，經過第一磁化線圈軸向磁化，穿過空心旋轉體和探頭架與鋼管引體接觸；
2)當嵌在鋼管引體端部表面的接觸傳感器感應到被檢鋼管接觸鋼管引體時，伺服汽缸驅動連接塊帶動鋼管引體以比被檢鋼管稍慢的速度與被檢鋼管同向運動；
3)當感應探頭完成了被檢鋼管端部的檢測時，伺服汽缸驅動鋼管引體以比被檢鋼管稍快的速度前進，當鋼管引體端部表面上的接觸傳感器感應到鋼管引體已經脫離被檢鋼管時，垂直運動氣缸驅動鋼管引體垂直向上運動，讓被檢鋼管順利通過，同時感應探頭對管體進行檢測；
4)當放置在鋼管引體另一側端部表面的位置傳感器感應到被檢鋼管的尾部已經離開時，垂直運動氣缸驅動鋼管引體下降到原來的水平高度，同時伺服汽缸驅動鋼管引體使其回到原始位置等待下一根被檢鋼管；
5)完成一側端部和管體檢測的被檢鋼管經過過渡臺架到達另一臺相同檢測功能的漏磁檢測裝置，此時未檢測一側鋼管端部首先進入檢測裝置完成端部檢測。
[0015]進一步改進，當被檢鋼管的直徑改變時，向心伸縮電機通過絲桿帶動探頭殼運動，調整至對應的直徑。
[0016]本發明有益效果在于:
1、本發明設計了防撞擊探頭殼，使探頭殼一開始就處于最佳檢測位置使探頭無需避讓被檢鋼管端部的沖擊，直接從端部開始檢測，并且通過鋼管引體避免了鋼管端部因磁力線散射而形成的檢測盲區，使鋼管端部的檢測成為可能，填補了現有漏磁檢測裝置無法同時完成管體和端部漏磁檢測的空白。
[0017]2、利用向心伸縮電機控制探頭的運動，從而實現不同管徑鋼管的檢測，解決了因為人工調整探頭所帶來的檢測誤差，提高了設備自動化水平和檢測效率，降低了人工勞作強度。
[0018]3、探頭殼與被檢鋼管的接觸面上設置倒圓角，進一步避免探頭殼與被檢鋼管發生撞擊。
[0019]4、探頭殼和向心伸縮電機之間設有彈簧，防止探頭殼因高速旋轉產生的離心力而脫離最佳檢測位置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明提供的鋼管漏磁檢測裝置結構示意圖。
[0021]圖2為鋼管漏磁檢測裝置中探頭結構示意圖。[0022]圖3為兩臺鋼管漏磁檢測裝置共同工作安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0024]本發明提供的鋼管漏磁檢測裝置如圖1所示，包括檢測箱體，檢測箱體兩端分別設有進口三爪卡盤I和出口三爪卡盤11，檢測箱體的上板20和下板21之間沿鋼管前進方向依次裝有第一磁化線圈4、空心旋轉體5和第二磁化線圈10，空心旋轉體5通過支架7安裝在上板20上，其上安裝有帶感應探頭組的探頭架8，空心旋轉體5在旋轉驅動裝置作用下帶動探頭架8繞過鋼管通孔旋轉，各裝置中心均開有通孔，所述的感應探頭組包括若干環繞在過鋼管通孔四周等角度分布的感應探頭，感應探頭上套有探頭殼25 ;探頭架8和第二磁化線圈10之間設有鋼管引體9，鋼管引體9裝有軸向驅動裝置和徑向驅動裝置，鋼管引體9靠近探頭架8的端面上設有接觸傳感器，另一側端面上設有位置傳感器。
[0025]其中的探頭結構如圖2所示，探頭架8上安裝有若干與感應探頭位置向相對應的向心伸縮電機23，向心伸縮電機23通過絲桿26與探頭殼25連接，探頭殼25和向心伸縮電機23之間設有彈簧24，探頭殼25與被檢鋼管3的工作面上設置倒圓角。
[0026]所述的空心旋轉體5的旋轉驅動裝置包括設置在檢測箱體外的電機19、主帶動輪18和空心旋轉體5外緣上的從帶動輪6，電機19通過主帶動輪18與從帶動輪6連接。
[0027]所述的鋼管引體9軸向驅動裝置包括伺服氣缸12、直線導軌15、滑塊16和連接塊17，伺服氣缸12通過連接塊17與鋼管引體9相連，連接塊17通過滑塊連接在直線導軌上，連接塊17在伺服氣缸12帶動下沿直線導軌15滑動。
[0028]所述的鋼管引體9徑向驅動裝置包括垂直運動導桿13和垂直運動氣缸14，軸向驅動裝置通過垂直運動導桿13連接在檢測箱體上，在垂直運動氣缸14作用下沿垂直運動導桿13滑動。所述的進口三爪卡盤I和出口三爪卡盤11的爪口處設有輪子2。
[0029]本發明的工作方法包括以下步驟:
1)鋼管引體9設置在過鋼管通孔上緊靠探頭架8，被檢鋼管3經過安裝在三爪卡盤I上的輪子2的夾持定心后，經過第一磁化線圈4軸向磁化，穿過空心旋轉體5和探頭架8與鋼管引體9接觸；
2)當嵌在鋼管引體9端部表面的接觸傳感器感應到被檢鋼管3接觸鋼管引體時，伺服汽缸12驅動連接塊17帶動鋼管引體9以比被檢鋼管3稍慢的速度與被檢鋼管3同向運動；
3)當感應探頭完成了被檢鋼管端部的檢測時，伺服汽缸12驅動鋼管引體9以比被檢鋼管3稍快的速度前進，當鋼管引體9端部表面上的接觸傳感器感應到鋼管引體9已經脫離被檢鋼管3時，垂直運動氣缸14驅動鋼管引體9垂直向上運動，讓被檢鋼管3順利通過，同時感應探頭對管體進行檢測；
4)當放置在鋼管引體9另一側端部表面的位置傳感器感應到被檢鋼管3的尾部已經離開時，垂直運動氣缸14驅動鋼管引體9下降到原來的水平高度，同時伺服汽缸12驅動鋼管引體9使其回到原始位置等待下一根被檢鋼管3 ；
5)如圖3所示，完成一側端部和管體檢測的被檢鋼管經過過渡臺架22到達另一臺相同檢測功能的漏磁檢測裝置，此時未檢測一側鋼管端部首先進入檢測裝置完成端部檢測。[0030]當被檢鋼管3的直徑改變時，向心伸縮電機23通過絲桿26帶動探頭殼25運動，調整至對應的直徑。
【權利要求】
1.一種鋼管漏磁檢測裝置，包括檢測箱體，檢測箱體兩端分別設有進口三爪卡盤(I)和出口三爪卡盤(11)，檢測箱體的上板(20)和下板(21)之間沿鋼管前進方向依次裝有第一磁化線圈(4)、空心旋轉體(5)和第二磁化線圈(10)，空心旋轉體(5)上安裝有帶感應探頭組的探頭架(8)，空心旋轉體(5)在旋轉驅動裝置作用下帶動探頭架(8)繞過鋼管通孔旋轉，各裝置中心均開有通孔，其特征在于:所述的感應探頭組包括若干環繞在過鋼管通孔四周等角度分布的感應探頭，感應探頭上套有探頭殼(25);探頭架(8)和第二磁化線圈(10)之間設有鋼管引體(9)，鋼管引體(9)裝有軸向驅動裝置和徑向驅動裝置，鋼管引體(9)靠近探頭架(8)的端面上設有接觸傳感器，另一側端面上設有位置傳感器。
2.根據權利要求1所述的鋼管漏磁檢測裝置，其特征在于:所述的探頭架(8)上安裝有若干與感應探頭位置向相對應的向心伸縮電機(23)，向心伸縮電機(23)通過絲桿(26)與探頭殼(25)連接。
3.根據權利要求2所述的鋼管漏磁檢測裝置，其特征在于:所述的探頭殼(25)和向心伸縮電機(23)之間設有彈簧(24 )。
4.根據權利要求1或2所述的鋼管漏磁檢測裝置，其特征在于:所述的探頭殼(25)與被檢鋼管(3)的工作面上設置倒圓角。
5.根據權利要求1或2所述的鋼管漏磁檢測裝置，其特征在于:所述的空心旋轉體(5)的旋轉驅動裝置包括設置在檢測箱體外的電機(19)、主帶動輪(18)和空心旋轉體(5)外緣上的從帶動輪(6 )，電機(19 )通過主帶動輪(18 )與從帶動輪(6 )連接。
6.根據權利要求1或2所述的鋼管漏磁檢測裝置，其特征在于:所述的鋼管引體(9)軸向驅動裝置包括伺服氣缸(12)、直線導軌(15)、滑塊(16)和連接塊(17)，伺服氣缸(12)通過連接塊(17)與鋼管引體(9)相連，連接塊(17)通過滑塊連接在直線導軌上，連接塊(17)在伺服氣缸(12)帶動下沿直線導軌(15)滑動。
7.根據權利要求1或2所述的鋼管漏磁檢測裝置，其特征在于:所述的鋼管引體(9)徑向驅動裝置包括垂直運動導桿(13)和垂直運動氣缸(14)，軸向驅動裝置通過垂直運動導桿(13)連接在檢測箱體上，在垂直運動氣缸(14)作用下沿垂直運動導桿(13)滑動。
8.根據權利要求1或2所述的鋼管漏磁檢測裝置，其特征在于:所述的進口三爪卡盤(I)和出口三爪卡盤(11)的爪口處設有輪子(2)。
9.一種以上任意一項權利要求所述的鋼管漏磁檢測裝置的檢測方法，其特征在于包括以下步驟: 1)鋼管引體(9)設置在過鋼管通孔上緊靠探頭架(8)，被檢鋼管(3)經過安裝在三爪卡盤(I)上的輪子(2)的夾持定心后，經過第一磁化線圈(4)軸向磁化，穿過空心旋轉體(5)和探頭架(8)與鋼管引體(9)接觸； 2)當嵌在鋼管引體(9)端部表面的接觸傳感器感應到被檢鋼管(3)接觸鋼管引體時，伺服汽缸(12)驅動連接塊(17)帶動鋼管引體(9)以比被檢鋼管(3)稍慢的速度與被檢鋼管(3)同向運動； 3)當感應探頭完成了被檢鋼管端部的檢測時，伺服汽缸(12)驅動鋼管引體(9)以比被檢鋼管(3)稍快的速度前進，當鋼管引體(9)端部表面上的接觸傳感器感應到鋼管引體(9)已經脫離被檢鋼管(3)時，垂直運動氣缸(14)驅動鋼管引體(9)垂直向上運動，讓被檢鋼管(3)順利通過，同時感應探頭對管體進行檢測；4)當放置在鋼管引體(9)另一側端部表面的位置傳感器感應到被檢鋼管(3)的尾部已經離開時，垂直運動氣缸(14)驅動鋼管引體(9)下降到原來的水平高度，同時伺服汽缸(12)驅動鋼管引體(9)使其回到原始位置等待下一根被檢鋼管(3); 5)完成一側端部和管體檢測的被檢鋼管經過過渡臺架(22)到達另一臺相同檢測功能的漏磁檢測裝置，此時未檢測一側鋼管端部首先進入檢測裝置完成端部檢測。
10.根據權利要求9所述的鋼管漏磁檢測裝置的檢測方法，其特征在于:當被檢鋼管(3)的直徑改變時，向心伸縮電機(23)通過絲桿(26)帶動探頭殼(25)運動，調整至對應的直徑。
【文檔編號】G01N27/82GK103837594SQ201410070775
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月28日 優先權日:2014年2月28日
【發明者】章合滛, 薛建彬 申請人:南京航空航天大學