专利名称：分体式自防护在线涡流探头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及涡流探伤仪，具体涉及数控磨床在线轧辊用的涡流探伤仪的分体式自防护在线涡流探头。
背景技术：
近几年来，在线轧辊涡流探伤仪被广泛使用在数控磨床上，对轧辊进行在线涡流探伤，从而杜绝带伤轧辊上机使用。轧辊上的裂纹有可能很细小，也有可能藏在轧辊内部，因此在线轧辊涡流探伤仪为了保证探伤的精度及探伤命中率，在在线对轧辊进行涡流探伤时必须使探头趋近辊面。目前普遍使用的在线涡流探头为一体式，其受涡流探伤仪的中心控制单元所控制，在涡流探伤仪内部电机的带动下可向内或向外伸缩，该探头如图1和图2所示，由固定本体1a、霍尔元件2a、涡流线圈3a和接近开关4a所组成，其中，该固定本体1a为二阶式圆柱体，该圆柱体具有上端面11a和下端面12a，上端面11a的直径小于下端面12a，从而在该固定本体1a的中间部分形成一凸台13a，便于固定到探伤仪上。在固定本体1a上，穿过上端面11a在固定本体1a上轴向设置有5个深度一致的孔，其中4个为圆柱孔，1个为螺纹孔。这些孔并未穿透下端面12a，以便在下端面12a上有孔的位置形成厚度小于等于1mm的保护层121a。将2个霍尔元件2a和2个涡流线圈3a用胶水分别固定于上述4个圆柱孔中，将1个接近开关4a螺纹旋入上述螺纹孔中固定。上述霍尔元件2a用来拾取残磁信号，以检测例如由于钢板与轧辊磨擦产生的残磁，涡流线圈3a用来检测轧辊的表面裂纹等缺陷，而接近开关4a主要在探头最初的定位时用来检测探头到轧辊表面的距离，便在调节间距的时候随时将信息反馈到探伤仪的控制单元。
虽然理论上上述探头和轧辊表面将始终保持0.5mm的间隙，但实际上轧辊涡流探伤仪对间隙的控制存在10％的误差，而且探伤轧辊的辊形曲线为CVC曲线(Continuous Variable Curve，即连续可变凸度曲线)和PC曲线(Pair Cross，即成对交叉曲线)，这就造成了探头在移动过程中和辊面之间实际的间隙值往往在0.5mm左右，再加上探伤时轧辊处于高速旋转状态，所以轧辊磨削时乳化液中的杂质和黏附轧辊表面的杂质(包括轧辊表面粘钢现象)经常会划伤磨损探头。在现场在线轧辊涡流探伤仪的使用过程中，已多次出现探头底部保护层121a被磨破，砂轮泥和乳化液渗入探头损坏霍尔元件2a、涡流线圈3a和线性接近开关4a的情况。而探头内部一旦被污染，将直接导致探伤信号的混乱以及涡流线圈3a的损坏，无法保证探伤的精度及探伤命中率。
也就是说，由于上述涡流探伤仪的探头是由接近开关4a、涡流线圈3a及霍尔元件2a固定在尼龙固定本体1a上制成的，而且为了保证探伤的精度及探伤命中率以及接近开关的动作灵敏度，保护层121a厚度最多只能1毫米厚，因此一旦出现保护层121a损坏使杂质侵入，特别是当砂轮泥等杂质侵入涡流线圈3a和霍尔元件2a后，探头将不可修复。唯一的解决办法是购买新的探头，而一个这样的进口探头的价格高达7万元人民币，面对如此容易损坏的探头，完全依赖进口备件将消耗大量的采购费用，这显然是不可取的。因此迫切需要研究出一种不易损坏、且具有自我保护功能的探头，以便延长其使用寿命，降低生产成本的消耗。
发明内容
为此，本实用新型的目的是使涡流探头具有自防护功能，从而减少涡流探头的损坏，确保在线轧辊涡流探伤仪的正常工作，并且当在线探头一旦出现探头防护罩磨损穿孔时，操作维护人员可以及时进行防护罩的更换，从而延长探头的使用寿命。
为实现上述目的，本实用新型提供一种分体式自防护在线涡流探头，其受控制中心控制其伸缩，包括霍尔元件、涡流线圈和接近开关，其特征在于，该探头还包括固定座，用于在其内固定所述霍尔元件、涡流线圈和接近开关；防护罩，其为中空圆柱体结构，套设于固定座的底部并通过螺纹啮合固定；湿度传感器，其装设于固定座的中心部位。
优选的，上述固定座和防护罩之间还安装有O型密封圈；防护罩底部具有防护层，其厚度为1mm；固定座的底部表面与防护罩底部的防护层具有2mm的间隔；上述霍尔元件、涡流线圈和接近开关接触防护罩底部的防护层，而上述湿度传感器不触及防护罩底部的防护层；上述湿度传感器与控制中心连接。
最佳的，该探头与报警灯相连接，当探头中的湿度传感器检测到的湿度达到设定值时，控制中心控制该报警灯亮。
本实用新型的优点在于将分体式自防护涡流探头装到数控磨床在线涡流探伤仪上，当探伤设备在对轧辊进行在线探伤时，一旦出现保护层磨损穿孔现象时，湿度传感器将探测到湿度变化，通知控制单元使探头自行脱离辊面并缩回，同时启动预警装置，提醒设备操作维护人员对探头防护层进行更换，以起到探头自防护功能。
图1是现有的一体化在线涡流探头的正面剖视图；图2是现有的一体化在线涡流探头的俯视图；图3是根据本实用新型的优选实施例的分体式自防护在线涡流探头的正面剖视图；图4是根据本实用新型的优选实施例的分体式自防护在线涡流探头的俯视图；图5是图3中涡流探头的元器件固定座的正面剖视图；图6是图3中涡流探头的防护罩的正面剖视图；图7是根据本实用新型的优选实施例的分体式自防护在线涡流探头的自防护及预警电路示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步的描述。
首先参见图3-图6，在本实用新型的一个优选实施例中，提供一种分体式自防护在线涡流探头，其包括元器件固定座1，与固定座1螺纹固定的防护罩2，位于固定座1和防护罩2之间的O型密封圈3，其在此起到缓冲防震和防止水进入固定座内的作用；其还包括轴向固定到固定座1上并穿过它的2个霍尔元件4、2个涡流线圈5、接近开关6和湿度传感器7，其中，霍尔元件4用于检测滞留在轧辊上的残磁(例如由于钢板与辊子磨产生的残磁)，涡流线圈5用于检测表面裂纹，接近开关6用于探头趋近辊面时进行探头定位，此时定位后轧辊表面与探头防护罩2之间的距离为0.5毫米左右，湿度传感器7位于固定座1的中心位置，从而其较其他元件更接近轧辊表面，即，其安装在防护罩最接近于轧辊的位置，此处防护罩表面距离轧辊表面的距离最小。
为了使固定座1和防护罩2之间的啮合稳固，在圆柱形固定座1的中部向外凸出的法兰上设有向下开口的缺口11，缺口11距离固定座1的底表面12的距离为H1，且其底部外圆周面13上设置有外螺纹；同时，使防护罩2呈中空圆柱体结构，其内圆周面21具有内螺纹，且防护罩2外圆周凸台22上设有收容O型密封圈3的凹23，该凸台22距离防护罩底部防护面24的高度为H2，其中，H2大于H1，从而在防护罩2固定到固定座1上时，固定座的底表面12与防护罩2的防护面24有一定间隔，一般为2mm的间隙(即H2与H1的高度差)。因此，在第一次组装该探头时，可先将O型密封圈3安放于防护罩2的凹23中，然后将防护罩2安装到元器件固定座1上，并旋紧，可防止轧辊磨削冷却水及杂质进入探头，同时便于安装元器件(如霍尔元件4等)，使元器件能与防护罩2的底部防护面24紧贴。随后将霍尔元件4，涡流线圈5，接近开关6，湿度传感器7安装到元器件固定座1上，再将探头装到数控磨床在线涡流探伤仪(图未示)上，将湿度传感器7与控制涡流探伤仪探头伸缩的电机控制板8(图未示)连接，并在湿度传感器7控制的控制板8的输出端上加装预警灯9(见图5)，预警灯9安放于操作台(图未示)上，一旦探头在使用过程中出现防护罩2的防护面24(厚度为1mm左右)磨损穿孔现象时，湿度传感器8将立即将信息传递到控制板8，由控制板8控制探头缩回，同时启动预警灯9提示操作维护人员进行更换防护罩7。
本实用新型的分体式自防护在线涡流探头，是在现有的一体式在线涡流探头结构及控制上进行了改进，结构简单新颖，性能可靠，彻底解决了在线涡流探头在现场使用中损坏的现象，本实用新型探头在现场数控磨床的在线轧辊探伤仪上使用的优点及实用性是显而易见的。
权利要求1.一种分体式自防护在线涡流探头，其受控制中心控制其伸缩，包括霍尔元件、涡流线圈和接近开关，其特征在于，该探头还包括固定座，用于在其内固定所述霍尔元件、涡流线圈和接近开关；防护罩，其为中空圆柱体结构，套设于固定座的底部并通过螺纹啮合固定；湿度传感器，其装设于固定座的中心部位。
2.根据权利要求1所述的涡流探头，其特征在于，所述固定座和防护罩之间还安装有O型密封圈。
3.根据权利要求1所述的涡流探头，其特征在于，所述防护罩底部具有防护层，其厚度为1mm。
4.根据权利要求1所述的涡流探头，其特征在于，所述固定座的底部表面与防护罩底部的防护层具有2mm的间隔。
5.根据权利要求4所述的涡流探头，其特征在于，所述霍尔元件、涡流线圈和接近开关接触防护罩底部的防护层。
6.根据权利要求1所述的涡流探头，其特征在于，所述湿度传感器不触及防护罩底部的防护层。
7.根据权利要求1所述的涡流探头，其特征在于，所述湿度传感器与控制中心连接。
8.根据权利要求7所述的涡流探头，其特征在于，所述探头与报警灯相连接。
专利摘要一种分体式自防护在线涡流探头，其受控制中心控制其伸缩，包括霍尔元件、涡流线圈和接近开关，其特征在于，该探头还包括固定座，用于在其内固定所述霍尔元件、涡流线圈和接近开关；防护罩，其为中空圆柱体结构，套设于固定座的底部并通过螺纹啮合固定；湿度传感器，其装设于固定座的中心部位。当探伤设备在对轧辊进行在线探伤时，一旦出现保护层磨损穿孔现象时，湿度传感器将探测到湿度变化，通知控制单元使探头自行脱离辊面并缩回，同时启动预警装置，提醒设备操作维护人员对探头防护层进行更换，以起到探头自防护功能。
文档编号G01N27/90GK2826427SQ200520044639
公开日2006年10月11日 申请日期2005年8月30日 优先权日2005年8月30日
发明者李振刚, 陶军 申请人:宝山钢铁股份有限公司