一種鋁合金預拉伸板電導率值的檢測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了鋁合金預拉伸板電導率值的檢測系統，包括支架，支架中間設有運送鋁合金預拉伸板的輸送輥道，支架中間還安裝有工作試塊組，且與輸送輥道水平平行；在輸送輥道上方的支架上安裝有上滑動塊，在輸送輥道下方的支架上安裝有下滑動塊，上滑動塊連接上位探頭支座，上位探頭支座的底端面安裝有上位渦流電導率探頭，下滑動塊連接下位探頭支座，下位探頭支座的上端面安裝有下位渦流電導率探頭；上位渦流電導率探頭與上位渦流電導率儀連接，下位渦流電導率探頭與下位渦流電導率儀連接。本實用新型采用的測量系統可以采集大量板材的電導率數據，工作效率高，降低安全隱患，且能自動生成整塊板材上表面、下表面的電導率值分布圖譜，省時省力。
【專利說明】
一種鋁合金預拉伸板電導率值的檢測系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及鋁合金檢測技術，尤其是涉及鋁合金預拉伸板電導率值的檢測系統。
【背景技術】
[0002]固溶淬火處理是航空用鋁合金預拉伸板的重要工序。目前，使用輥底式淬火爐對航空鋁合金乳制板進行固溶淬火處理是國內外鋁合金乳制品制造商的首選。但是，固溶淬火工序不良將會導致災難性的后果。例如，輥底式淬火爐淬火區的某些噴嘴堵塞將導致鋁合金預拉伸板某些區域淬火不足。淬火不足的區域在淬火過程中不能使強化相完全地固溶到鋁合金基體中。這導致這些淬火不足的區域在時效處理后獲得的硬度低于淬火充分的區域，稱為“軟點”。為了保證給用戶提供高均勻最終性能的航空鋁合金預拉伸板材，航空鋁合金制造企業急需一種檢測鋁合金預拉伸板軟點的檢測技術。
[0003]航空工業認可使用電導率渦流方法檢測可熱處理鋁合金的合金狀態。而且，鋁合金的硬度值已經與電導率值建立了密切的關系。因此，使用電導率渦流方法探測鋁合金預拉伸板是否存在軟點是非常可靠的。
[0004]使用載有交變電流的探頭接近鋁合金表面時，由于線圈交變磁場的作用，在鋁合金表面和近表面感應出旋渦狀電流。鋁合金中的渦流又產生自己的磁場反作用于線圈，這種反作用大小可有效地表征鋁合金表面和近表面的電導率值。
[0005]現有的技術方案中通常是使用便攜式電導率渦流儀在鋁合金預拉伸板上取點測量電導率值。具體要求是:在整塊板材上橫向每間隔100mm，縱向上每隔600mm測量一個點的電導率值，將整塊板材的電導率值記錄下來。單塊鋁合金預拉伸板的電導率最大值和最小值的差值應小于1.5%IACS。這種電導率渦流檢測方法需操作員將探頭平面平整地放置在被檢測板材表面上，測量時探頭表面與被檢測板材表面必須是完全接觸的。這種方法的缺點為(I)測量完整塊鋁合金預拉伸板的電導率數值后，還需要花大量時間對數據進行處理后才能了解整塊板材的電導率值分布情況；(2)操作過程耗費大量人力和時間，而且檢測精度受操作人員的熟練程度和專注程度影響；(3)難以實現對板材的下表面進行測量。輥底式淬火爐是目前航空用鋁合金板固溶淬火處理的首選設備;使用輥底式淬火爐對鋁板淬火時，位于板材上、下兩個表面的噴嘴同時向板材的上下表面噴水高壓水對板材進行冷卻；噴嘴故障可能發生在位于板材上表面的噴嘴，也可能發生在位于板材下表面的噴嘴。因此，鋁合金板的上、下兩個表面的淬火均勻性都必需使用電導率方法進行檢查。使用手動取點式電導率檢測方法檢測鋁合金板材下表面的淬火情況，則需要將鋁合金板懸空進行檢測；在這種工作環境下不但會影響檢測準確性，而且帶來安全隱患。
【發明內容】
[0006]針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種鋁合金預拉伸板電導率值的檢測系統及其使用方法，本實用新型采用的測量系統可以采集大量板材的電導率數據，工作效率高，降低安全隱患，且能自動生成整塊板材上表面、下表面的電導率值分布圖譜，省時省力。
[0007]為實現上述目的本實用新型采用的技術方案如下:
[0008]—種鋁合金預拉伸板電導率值的檢測系統，包括支架，其特征在于，所述支架中間設有運送鋁合金預拉伸板的輸送輥道，支架中間還安裝有工作試塊組，且與輸送輥道水平平行;在輸送輥道上方的支架上安裝有上滑動塊，在輸送輥道下方的支架上安裝有下滑動塊，上滑動塊連接上位探頭支座，上位探頭支座的底端面安裝有上位渦流電導率探頭，下滑動塊連接下位探頭支座，下位探頭支座的上端面安裝有下位渦流電導率探頭;所述上位渦流電導率探頭與上位渦流電導率儀連接，下位渦流電導率探頭與下位渦流電導率儀連接。
[0009]本實用新型的工作原理為:打開電氣柜后，將上位渦流電導率探頭、下位渦流電導率探頭先與工作試塊組進行校準后，移動到鋁合金預拉伸板上、下表面對鋁合金預拉伸板，然后通過與上位渦流電導率探頭、下位渦流電導率探頭分別連接的上位渦流電導率儀和下位渦流電導率儀對鋁合金預拉伸板進行電導率檢測。
[0010]本實用新型中，進一步地說明，所述上位探頭支座安裝有牛眼萬向球，且牛眼萬向球與上位渦流電導率探頭安裝在同一端面；下位探頭支座安裝有牛眼萬向球，且牛眼萬向球與下位渦流電導率探頭安裝在同一端面。與現有技術相比較，設置安裝有牛眼萬向球，不僅能夠防止上位渦流電導率探頭、下位渦流電導率探頭因為與鋁合金預拉伸板距離過近而被損壞，且能夠在鋁合金預拉伸板接觸牛眼萬向球后還能在牛眼萬向球的滾動中繼續進行移動。
[0011]本實用新型中，進一步地說明，所述支架為龍門架;支架的一端還安裝有電氣柜。
[0012]本實用新型中，進一步地說明，所述上滑動塊包括上位軌道和與上位軌道匹配的上位伸縮機械臂;所述下滑動塊包括下位軌道和與下位軌道匹配的下位伸縮機械臂;所述上位伸縮機械臂末端安裝有上位探頭支座，所述下位伸縮機械臂末端安裝有下位探頭支座;所述電氣柜上還設有人機界面;電氣柜兩端通過上位履帶式線纜、下位履帶式線纜分別與上位渦流電導率儀、下位渦流電導率儀連接。通過上述的設置結構能更好的實現上位渦流電導率探頭、下位渦流電導率探頭能在鋁合金預拉伸板上、下表面移動;且通過在電氣柜上還設有人機界面能更方便的控制和設置相關的命令。
[0013]本實用新型中，進一步地說明，所述龍門架的入口處還安裝有激光傳感器和旋轉編碼器，對應連接電氣柜。采用在龍門架的入口處安裝激光傳感器，探測鋁板進入檢測區域和離開檢測區域的時間點。采用在龍門架的入口處安裝旋轉編碼器，測量鋁合金預拉伸板縱向的移動距離。
[0014]本實用新型中，進一步地說明，所述上位渦流電導率探頭、下位渦流電導率探頭均為脈沖式渦流探頭。采用該種探頭能增加檢測的精準度，減少誤差。
[0015]本實用新型中，進一步地說明，所述脈沖式渦流探頭的頻率為50kHz-100kHz。
[0016]本實用新型中，進一步地說明，所述上位渦流電導率探頭和下位渦流電導率探頭與招合金預拉伸板表面的距離為0.25mm-l.5mm。能夠避免直接與招合金預拉伸板接觸，防止損壞上位渦流電導率探頭、下位渦流電導率探頭。
[0017]本實用新型中，進一步地說明，所述工作試塊組由2-4塊電導率試塊組成；當選用2塊電導率試塊時，第I塊的電導率數值為29.0 ± 5.0%IACS;第2塊的電導率數值為42.0 土5.0%IACS;當選用3塊電導率試塊時，第I塊的電導率數值為16.0 ± 5.0%IACS;第2塊的電導率數值為29.0 ± 5.0%IACS ；第3塊的電導率數值為42.0 ± 5.0%IACS ；當選用4塊電導率試塊時，第I塊的電導率數值為16.0 ± 5.0%IACS ；第2塊的電導率數值為29.0 ± 5.0%IACS ；第3塊的電導率數值為42.0 ± 5.0%IACS ；第4塊的電導率數值為60.0 ± 5.0%IACS。設置工作試塊組的目的是對設備定時進行標定，以確保從檢測系統讀取的電導率值的準確性;選用2塊電導率試塊組成工作試塊組可以滿足使用本發明所述系統完成電導率檢測的基本需求;如需擴大電導率檢測數值的檢測范圍，可以靈活選擇添加更多的電導率試塊組成工作試塊組。
[0018]本實用新型中，進一步地說明，還包括用于校準工作試塊組的實驗室試塊組;所述實驗室試塊組由6塊電導率試塊組成;第1塊的電導率數值為6.7 ± 2.0%IACS;第2塊的電導率數值為18.2 ± 2.0%IACS;第2塊的電導率數值為25.7 ± 2.0%IACS;第3塊的電導率數值為37.4 ± 2.0%IACS ；第4塊的電導率數值為44.7 ± 2.0%IACS ；第5塊的電導率數值為59.0 土 2%IACS;第6塊的電導率數值為42 土 2%IACS。在工作試塊組處于工廠工況下，電導率值可能隨時間產生變化，為了保障電導率檢測的準確性，定期使用實驗室試塊組的作用是對工作試塊組進行校準，校準時間間隔小于120天;校準的方法是將校準工作試塊組和實驗室試塊組靜置與同一溫度環境下至少3小時，然后使用實驗室試塊組標定上位渦流電導率探頭和上位渦流電導率儀;此時，將上位渦流電導率探頭移動到工作試塊組的第一塊試塊的上表面，將讀取的電導率數值標記在這塊試塊上并寫上校準日期，按照該方法校準其他試塊的上表面，完成工作試塊組所有試塊上表面的電導率值校準后，對工作試塊組所有試塊的下表面使用下位渦流電導率探頭與下位渦流電導率儀重復上述校準步驟。
[0019]本實用新型與現有技術相比較，具有的有益效果為:
[0020]1、實用新型公開了一種連續式測量鋁合金預拉伸板電導率值的系統。本實用新型在測量鋁合金預拉伸板的電導率值時，上、下位渦流電導率探頭始終與鋁合金預拉伸板間保持0.25mm?1.50mm的距離，從而保證自動化檢測過程中上、下位渦流電導率探頭不與板材表面產生摩擦，防止損壞上位渦流電導率探頭、下位渦流電導率探頭。
[0021]2、本實用新型采用的測量系統可以采集大量鋁合金預拉伸板的電導率數據，工作效率高，降低安全隱患，本實用新型所述檢測系統可以自動完成鋁合金預拉伸板上、下兩個表面的電導率檢測并自動記錄檢測結果，并生成被檢測鋁合金預拉伸板上、下兩個表面的電導率掃描圖譜，省時省力;技術員可以通過電導率掃描圖譜直觀地了解整塊被檢測鋁合金預拉伸板的電導率數值分布情況。
[0022]3、本實用新型采用在上位探頭支座和下位探頭支座均安裝有牛眼萬向球，不僅能夠防止上位渦流電導率探頭、下位渦流電導率探頭因為與鋁合金預拉伸板距離過近而被損壞，且能夠在鋁合金預拉伸板接觸牛眼萬向球后還能在牛眼萬向球的滾動中繼續進行移動，保證檢測系統繼續進行電導率的檢測工作。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型檢測系統的主視圖；
[0024]圖2為本實用新型檢測系統的右視圖；
[0025]圖3為本實用新型檢測系統的局部示意圖；
[0026]圖4為本實用新型檢測系統的局部放大示意圖；
[0027]附圖標記為:龍門架1、上位軌道2、下位軌道3、上位伸縮機械臂4、下位伸縮機械臂
5、上位探頭支座6、下位探頭支座7、牛眼萬向球8、上位渦流電導率探頭9、下位渦流電導率探頭10、電氣柜11、人機界面12、鋁合金預拉伸板13、輸送輥道14、工作試塊組15、激光傳感器16、旋轉編碼器17、上位履帶式線纜18、下位履帶式線纜19、上位渦流電導率儀20、下位渦流電導率儀21、實驗室試塊組22。
【具體實施方式】
[0028]以下通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述。本實用新型并不局限于下述的【具體實施方式】。
[0029]實施例1:
[0030]—種鋁合金預拉伸板電導率值的檢測系統，包括龍門架1、鋁合金預拉伸板13和輸送輥道14，輸送輥道14用于支撐并驅使鋁合金預拉伸板13沿著縱向移動，龍門架I設置有與上位軌道2匹配的上位伸縮機械臂4和與下位軌道3匹配下位伸縮機械臂5;上位伸縮機械臂4末端安裝有上位探頭支座6，且上位探頭支座6的底端面安裝有牛眼萬向球8和上位渦流電導率探頭9;上位探頭支座6安裝有牛眼萬向球8，且牛眼萬向球8與上位渦流電導率探頭9安裝在同一端面;上位渦流電導率探頭9、下位渦流電導率探頭10均為脈沖式渦流探頭;脈沖式渦流探頭的頻率為50kHz，上位渦流電導率探頭9和下位渦流電導率探頭10與鋁合金預拉伸板13表面的距離為0.25mm;下位伸縮機械臂5末端安裝有下位探頭支座7，且下位探頭支座7的上端面安裝有牛眼萬向球8和下位渦流電導率探頭10;下位探頭支座7安裝有牛眼萬向球8，且牛眼萬向球8與下位渦流電導率探頭10安裝在同一端面;龍門架I的一側安裝有電氣柜11，電氣柜11上設有人機界面12;龍門架I中間還安裝有由2塊電導率試塊組成的工作試塊組15;電氣柜11兩端通過上位履帶式線纜18、下位履帶式線纜19分別與上位渦流電導率儀20、下位渦流電導率儀21連接;龍門架I的入口處安裝有激光傳感器16和旋轉編碼器17;還包括用于校準工作試塊組15的由6塊電導率試塊組成的實驗室試塊組22。
[0031]本實用新型的工作原理為:打開電氣柜11后，將上位渦流電導率探頭9、下位渦流電導率探頭10先與工作試塊組15進行校準后，移動到鋁合金預拉伸板13上、下表面對鋁合金預拉伸板13，然后通過與上位渦流電導率探頭9、下位渦流電導率探頭10分別連接的上位渦流電導率儀20和下位渦流電導率儀21對鋁合金預拉伸板13進行電導率檢測。
[0032]實施例2:
[0033]工作原理與實施例1相同，不同點為脈沖式渦流探頭的頻率為10kHz，上位渦流電導率探頭9和下位渦流電導率探頭10與鋁合金預拉伸板13表面的距離為1.5mm;由4塊電導率試塊組成的工作試塊組15，第I塊的電導率數值為16.0 ± 5.0%IACS;第2塊的電導率數值為29.0 ± 5.0%IACS ；第3塊的電導率數值為42.0 ± 5.0%IACS ；第4塊的電導率數值為60.0 土5.0%IACSo
[0034]實施例3:
[0035]工作原理與實施例1、2相同，不同點為脈沖式渦流探頭的頻率為80kHz，上位渦流電導率探頭9和下位渦流電導率探頭10與鋁合金預拉伸板13表面的距離為1.0mm;由3塊電導率試塊組成的工作試塊組15，第I塊的電導率數值為16.0 ± 5.0%IACS;第2塊的電導率數值為29.0 ± 5.0%IACS ；第3塊的電導率數值為42.0 ± 5.0%IACS。
[0036]以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種鋁合金預拉伸板電導率值的檢測系統，包括支架，其特征在于，所述支架中間設有運送鋁合金預拉伸板(13)的輸送輥道(14)，支架中間還安裝有工作試塊組(15)，且與輸送輥道(14)水平平行;在輸送輥道(14)上方的支架上安裝有上滑動塊，在輸送輥道(14)下方的支架上安裝有下滑動塊，上滑動塊連接上位探頭支座(6)，所述上位探頭支座(6)的底端面安裝有上位渦流電導率探頭(9)，下滑動塊連接下位探頭支座(7)，所述下位探頭支座(7)的上端面安裝有下位渦流電導率探頭(10);所述上位渦流電導率探頭(9)與上位渦流電導率儀(20)連接，下位渦流電導率探頭(10)與下位渦流電導率儀(21)連接。2.根據權利要求1所述的鋁合金預拉伸板電導率值的檢測系統，其特征在于:所述上位探頭支座(6)安裝有牛眼萬向球(8)，且牛眼萬向球(8)與上位渦流電導率探頭(9)安裝在同一端面;下位探頭支座(7)安裝有牛眼萬向球(8)，且牛眼萬向球(8)與下位渦流電導率探頭(10)安裝在同一端面。3.根據權利要求1所述的鋁合金預拉伸板電導率值的檢測系統，其特征在于:所述支架為龍門架(I);支架的一端還安裝有電氣柜(11)。4.根據權利要求3所述的鋁合金預拉伸板電導率值的檢測系統，其特征在于:所述上滑動塊包括上位軌道(2)和與上位軌道(2)匹配的上位伸縮機械臂(4);所述下滑動塊包括下位軌道(3)和與下位軌道(3)匹配的下位伸縮機械臂(5);所述上位伸縮機械臂(4)末端安裝有上位探頭支座(6)，所述下位伸縮機械臂(5)末端安裝有下位探頭支座(7);所述電氣柜(11)上還設有人機界面(12);電氣柜(11)兩端通過上位履帶式線纜(18)、下位履帶式線纜(19)分別與上位渦流電導率儀(20)、下位渦流電導率儀(21)連接。5.根據權利要求3所述的鋁合金預拉伸板電導率值的檢測系統，其特征在于:所述龍門架(I)的入口處還安裝有激光傳感器(16)和旋轉編碼器(17)，對應連接電氣柜(11)。6.根據權利要求1所述的鋁合金預拉伸板電導率值的檢測系統，其特征在于:所述上位渦流電導率探頭(9)、下位渦流電導率探頭(10)均為脈沖式渦流探頭。7.根據權利要求6所述的鋁合金預拉伸板電導率值的檢測系統，其特征在于:所述脈沖式渦流探頭的頻率為50kHz-100kHz。8.根據權利要求1所述的鋁合金預拉伸板電導率值的檢測系統，其特征在于:所述上位渦流電導率探頭(9)和下位渦流電導率探頭(10)與鋁合金預拉伸板(13)表面的距離為0.2 5mm-1.5mm 09.根據權利要求1所述的鋁合金預拉伸板電導率值的檢測系統，其特征在于:所述工作試塊組(15)由2-4塊電導率試塊組成。10.根據權利要求1所述的鋁合金預拉伸板電導率值的檢測系統，其特征在于:還包括用于校準工作試塊組(15)的實驗室試塊組(22);所述實驗室試塊組(22)由6塊電導率試塊組成。
【文檔編號】G01R27/02GK205484553SQ201620011122
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月7日
【發明人】鄭許, 鄭玉林, 周文標, 陳翊翀, 彭斐
【申請人】廣西南南鋁加工有限公司