一種金屬線材表面缺陷在線檢測方法及檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及金屬線材表面缺陷檢測方法，具體說就是發明一種基于渦流技術的金 屬線材在線檢測方法。
【背景技術】
[0002] 渦流檢測就是建立在電磁感應的理論基礎上，具體是將交變的電流激勵線圈靠近 導體，由于交變電流線圈的激勵作用，在導體表面產生感應電流即渦流，同時還會產生另一 個磁場，該磁場的方向是與原來磁場方向相反的。
[0003] 金屬線材表面缺陷檢測方法就是利用這個反方向的磁場作用到原磁場，使檢測線 圈的電阻和電感即阻抗發生變化，也是電流的大小及相位發生變化。這些變化映射導體本 身的物理性質，用激勵線圈去作用于金屬，只要它的物理性質沒有發生變化，反過來電阻和 電感的變化也是不變的。
[0004] 如果金屬線材的表面發生裂痕，褶皺、劃痕等缺陷時檢測線圈的阻抗就會發生不 一樣的變化。例如渦流檢測中如果遇到微裂紋、劃痕就會增加渦流檢測的路徑，這時二次線 圈的阻抗就會增加，初級線圈的輸出電壓就會增加，這樣通過輸出電壓的改變就能檢測分 析出金屬表面以及近表面的缺陷。
[0005] 基于以上原理，本發明提供了一種金屬線材表面缺陷在線檢測方法，其能夠實現 金屬線材加工過程中表面質量在線檢測，是該領域內首創。傳統的金屬線材加工過程中，質 量控制及判斷主要是關鍵工序后抽樣檢測，人工測量或成品做焊接性能評定，這種方式檢 驗效率低，可靠性差，受環境及人為主觀影響大，難以直觀評定。其次，檢驗結果滯后，難以 及時反饋生產過程，發現質量問題時已成批產出，造成批量浪費。而本發明的方法可以有效 避免上述檢測方法的各種弊端，大幅提高金屬線材檢測的效率和準確性。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是提供一種結構和使用簡單、合理，精度高，性能穩定的一種金屬線 材表面缺陷在線檢測方法。
[0007] 為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:一種金屬線材表面缺陷在線檢測方 法，其特征在于，該檢測方法無需接觸被測體，也不需要耦合介質，檢測速度快，可實現生產 設備不停機的在線檢測。
[0008] 進一步，作為優選，該檢測方法是應用反方向的磁場作用到原磁場，使檢測線圈的 電阻和電感即阻抗發生變化，也是電流的大小及相位發生變化，從而實現在線檢測的。
[0009] 進一步，作為優選，該檢測方法通過輸出電壓的改變來檢測分析出金屬線材表面 以及近表面的缺陷。
[0010]進一步，作為優選，其包括以下步驟：
[0011] (1 )、放線機以一定的恒定速度進行放線；
[0012] (2)、金屬線材進入水箱模具，水箱模具將金屬線材進行拉拔變形，拉拔后的金屬 線材直徑范圍Φ 1.0-Φ 4.0mm之間；
[0013] (3)超聲波清洗線:拉拔后的線材進入超聲波清洗裝置去除表面油污，超聲波震板 3kw，水溫控制在55-60°C之間，清水每天更換一次，清洗線總長8米；
[0014] (4)氣吹風干系統：清洗后的線材進入氣吹風干系統去除水分，風壓保持在30-35Kpa，風槍內溫度在70-75°C之間；
[0015] (5)渦流探頭表面探傷:潔凈干燥的金屬線材進入渦流探頭，渦流探頭以30-35Khz 的頻率對線材進行探測；
[0016] (6)激光系統測線徑尺寸:探傷后的金屬線材再進入激光系統測量線材直徑，線徑 尺寸在儀表實時顯示，激光掃描頻率為l_2Khz;
[0017] (7)、缺陷打標機構對檢測到的金屬線材的缺陷部位進行打標記；
[0018] (8)、收線機收線:最后收線機收線完成全部在線監測的過程。
[0019] 進一步，作為優選，金屬線材由進線端行進過程中，通過夾緊減震機構對金屬線材 進行夾緊減震，保證線材抖動在測試要求范圍內，水平通過渦流探頭。
[0020] 進一步，作為優選，所述步驟(5)渦流探頭表面探傷中，采用穿過式線圈來檢測金 屬線材，且線圈的內徑略大于被檢物件，使用時使被檢物體以一定的速度在線圈內通過。
[0021] 進一步，作為優選，應用極限思想，對同一缺陷信號進行N次的數據測量并采集，對 N次的數據累加后平均，其中，算法的表達式為：y, = + ，上述表達式中N為單個 探測點采集點數，m為每個點總共采集的次數，累計相加后濾波后計算出的值就是多次掃描 數據對應點的均值。
[0022] 進一步，作為優選，所述步驟(5)中，渦流探頭將表面探測出的渦流狀態轉化為電 信號送至信號處理模塊，信號處理模塊將信號濾波、放大、檢波、增益調整后將信號送入計 算機數字處理。
[0023] 另外，本發明還提供了一種金屬線材表面缺陷在線檢測裝置，其特征在于，其包括 支架、夾緊機構、渦流探頭、激光探頭、打標機構、升降組件、升降手輪、導向件和工控計算 機，其中，所述夾緊機構、渦流探頭、激光探頭、打標機構依次按照順序呈一條直線的設置在 一支撐板上，所述支撐板采用所述升降組件支撐設置在所述支架上，所述升降組件上連接 有升降手輪，所述支撐板與所述支架之間還對稱設置有四個導向件，所述渦流探頭和打標 機構均與所述工控計算機連接，靠近渦流探頭的進線端還設置有測速傳感器，所述測速傳 感器與所述工控計算機連接。
[0024] 進一步，作為優選，所述渦流探頭采用穿過式線圈用來檢測金屬線材，且線圈的內 徑略大于被檢物件;所述夾緊機構采用輥輪式夾緊機構，所述工控計算機上還連接有自動 化擴展模塊。
[0025]本發明的有益效果在于：
[0026]本發明提供的一種金屬線材表面缺陷在線檢測方法，其能夠實現金屬線材加工過 程中表面質量在線檢測，是該領域內首創。傳統的金屬線材加工過程中，質量控制及判斷主 要是關鍵工序后抽樣檢測，人工測量或成品做焊接性能評定，這種方式檢驗效率低，可靠性 差，受環境及人為主觀影響大，難以直觀評定。其次，檢驗結果滯后，難以及時反饋生產過 程，發現質量問題時已成批產出，造成批量浪費。而本發明的方法可以有效避免上述檢測方 法的各種弊端，大幅提高金屬線材檢測的效率和準確性。
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發明的一種金屬線材表面缺陷在線檢測方法的流程示意圖；
[0028] 圖2是本發明的一種金屬線材表面缺陷在線檢測裝置的立體結構示意圖；
[0029] 圖3是本發明的一種金屬線材表面缺陷在線檢測方法的組成結構示意圖；
[0030] 圖4是本發明的一種金屬線材表面缺陷在線檢測方法的金屬線材表面缺陷打標后 的結構示意圖；
[0031] 其中，1、支架，2、夾緊機構，3、渦流探頭，4、激光探頭，5、打標機構，6、升降組件，7、 升降手輪，8、導向件，9、金屬線材，10、測速傳感器，11、工控計算機，12、自動化擴展模塊。
【具體實施方式】
[0032] 以下結合附圖來對本發明進行詳細的描繪。然而應當理解，附圖的提供僅為了更 好地理解本發明，它們不應該理解成對本發明的限制。
[0033] 如圖1-4所示，本發明提供一種金屬線材表面缺陷在線檢測方法，該方法的流程圖 如附圖1所示。首先，開始運行后，放線機可以在以V=l-6m/s速度之間任意恒定速度放線； 之后進入水箱用拉拔模具將線材進行拉拔變形，線材直徑范圍Φ 1.0- Φ 4.0mm之間;拉拔后 的線材進入超聲波清洗裝置去除表面油污，超聲波震板3kw，水溫控制在55~60°C之間，清 水每天更換一次，清洗線總長8米;清洗后的線材進入氣吹風干系統去除水分，風壓保持在 30-35Kpa，風槍內溫度在70~75°C之間；潔凈干燥的線材進入渦流探頭，渦流探頭以30-35Khz的頻率對線材進行探測;再進入激光系統測量線材直徑，線徑尺寸在儀表實時顯示， 激光掃描頻率為l_2Khz，之后進入缺陷標記系統進行標記;最后到收線機收線完成全部在 線監測的過程。
[0034] 按被測物的形狀和檢測目的的不同，渦流檢測系統可采用不同形式的線圈，通常 有穿過式、探頭式和插入式線圈3種，系統組成示意圖如附圖3所示。本專利應用穿過式線圈 用來檢測線