专利名称：聚焦声场对连铸坯样品检测的超声扫查装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钢坯检测领域，尤其涉及一种超声扫查装置。
背景技术：
提高钢水和连铸坯的纯净度是目前钢铁生产的技术趋势，检查连铸坯质量情况的手段不多，目前有分析铸坯的偏析情况硫印的方法，用于分析铸坯的偏析情况的硫印方法是一种宏观观察偏析情况的手段，在炼钢现场附近就配有专门的场地用于这项检查，用来分析连铸坯质量状况，硫印样品是从钢水浇注的连铸坯头尾料上截取的，体积较大，重量约300kg左右。在热轧以后的生产线上也有在线的超声波无损检查设备可以在线判断分析连铸坯经过热轧后的产品洁净度情况，当然如果在热轧工艺更上游比如连铸坯生产阶段就能够把握材料的纯净程度，就可以预测后续的质量情况，为生产提供更多的信息。对连铸坯采用聚焦声场实施宏观洁净度的检测评价是一种反映铸坯质量的方法，该方法检测灵敏度和检测效率都比较高。由于在线连铸坯产品温度高，表面粗糙，难以直接进行聚焦声场的检测，所以需要先提取连铸坯洁净度样品，经过样品加工后，再进行检测。连铸坯洁净度样品是从钢水浇注的连铸坯上截取的片状样品，厚度IOOmm以内，体积较大，重量约几百公斤。现有的探测试验中，为了在连铸坯样品上直接进行夹渣含量检查的超声波试验，通常采用了 5 IOMHz频率的聚焦超声波换能器作为探针，来检取夹渣的回波信号，同时由于连铸坯样品厚度￡100_，实现长焦距超声换能器与连铸坯样品的水耦合有较大困难，并且连铸坯样品体积大，非常重，所以在采用聚焦声场对连铸坯样品实施内部质量状况的检测评价过程中，需要设计安全合理的装置结构来配合完成样品放置、调整、和配合检测分析，需要一种专门的装置来实现。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种聚焦声场对连铸坯样品检测的超声扫查装置，本装置的超声聚焦探头可以自由的在三维方向上移动，放置待测样品的水槽内通过四个水平调节顶出头能够快速调节样品水平，实现了对硫印内部夹渣检测所需的包括移动、耦合厚度、样品水平等外围检测条件的高精度控制调节。本实用新型是这样实现的:一种聚焦声场对连铸坯样品检测的超声扫查装置，包括支撑座、水槽机构、门形支架、探头托架和超声聚焦探头，所述水槽机构固定安装在支撑座上，所述支撑座设有一对导轨，所述门形支架跨过水槽机构架设在一对导轨上，所述导轨上设置有支架电机，所述门形支架通过丝杠副由支架电机带动；所述探头托架设置在门形支架的横梁上，横梁上设置有托架电机，托架电机通过丝杠副带动探头托架在横梁上移动；所述超声聚焦探头设置在探头托架，探头托架上设置有探头电机，所述探头电机通过丝杠副带动超声聚焦探头上下移动； 所述超声聚焦探头与水槽机构相配合，所述水槽机构内设置有水平调节机构。[0007]所述的丝杠副上都设置有滚珠丝杠致动器。所述的探头电机为带抱刹伺服电机。所述水槽机构包括水槽和四组水平调节机构，所述水槽内设有水槽托座板，四组水平调节机构设置在水槽托座板上成方形排列；所述水平调节机构包括水平调节顶出头、水平调节联接杆和水平调节旋纽，所述水平调节联接杆一端通过蜗轮蜗杆机构带动连接水平调节顶出头，水平调节联接杆另一端与水平调节旋纽相连，所述水平调节顶出头的底端设置在水槽托座板的下方，水平调节顶出头的顶端穿过水槽托座板，水平调节顶出头与水槽托座板之间由防水盖板密封。所述的蜗轮蜗杆机构包括蜗杆、蜗轮和轴承，所述蜗杆一端与蜗轮相配合，蜗杆另一端与水平调节联接杆相连，所述蜗轮通过轴承安装在水槽托座板的下方，蜗轮中心设有螺纹孔，所述水平调节顶出头穿过蜗轮中心的螺纹孔，水平调节顶出头与蜗轮构成丝杠副。所述的防水盖板与水槽托座板和水平调节顶出头的密封端面上设置有O形密封圈。所述的水槽为有机玻璃水槽。所述水平调节顶出头的顶端为球形头。本实用新型聚焦声场对连铸坯样品检测的超声扫查装置上的超声聚焦探头由电机带动可以自由的在三维方向上移动，放置待测样品的水槽内通过四个水平调节顶出头能够快速调节样品水平，确保检测的有效实施，实现了聚焦超声波和大重量连铸坯样品的全方位水平耦合，实现了对硫印内部夹渣检测所需的包括移动、耦合厚度、样品水平等外围检测条件的高精度控制调节。
图1为本实用新型聚焦声场对连铸坯样品检测的超声扫查装置的主视示意图；图2为本实用新型的俯视示意图；图3为本实用新型的左视示意图；图4为本实用新型中水槽机构的主视局部截面图；图5为本实用新型中水槽机构的俯视示意图；图6为水槽机构中水平调节顶出头区域的放大截面图。图中:1支撑座、2水槽机构、3门形支架、4探头托架、5超声聚焦探头、6横梁、7滚珠丝杠致动器、21水槽、22水槽托座板、23水平调节顶出头、24水平调节联接杆、25水平调节旋纽、26防水盖板、27蜗杆、28蜗轮、29轴承、20 O形密封圈。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型表述的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1如图1、2、3所示，一种聚焦声场对连铸坯样品检测的超声扫查装置，包括支撑座1、水槽机构2、门形支架3、探头托架4和超声聚焦探头5，考虑到防水美观和承重等性能，在本实施例中，所述的支撑座I采用大理石平台；所述水槽机构2固定安装在支撑座I上，所述支撑座I设有一对导轨，所述门形支架3跨过水槽机构2架设在一对导轨上，所述导轨上设置有支架电机，所述门形支架3通过丝杠副由支架电机带动；所述探头托架4设置在门形支架3的横梁6上，横梁6上设置有托架电机，托架电机通过丝杠副带动探头托架4在横梁6上移动；所述超声聚焦探头5设置在探头托架4，探头托架4上设置有探头电机，所述探头电机通过丝杠副带动超声聚焦探头5上下移动；所述超声聚焦探头5与水槽机构2相配合，所述水槽机构2内设置有水平调节机构。在本实用新型中，为了方便对超声聚焦探头5位置的控制，所述的丝杠副上都设置有滚珠丝杠致动器7，电机与丝杠副之间通过联轴器相连动，所述的探头电机为带抱刹伺服电机。如图4、5、6所示，本实用新型可以进一步描述为，所述水槽机构2包括水槽21和四组水平调节机构，所述水槽21内设有水槽托座板22，四组水平调节机构设置在水槽托座板22上成方形排列；所述水平调节机构包括水平调节顶出头23、水平调节联接杆24和水平调节旋纽25，所述水平调节联接杆24 —端通过蜗轮蜗杆机构带动连接水平调节顶出头23，水平调节联接杆24另一端与水平调节旋纽25相连，所述水平调节顶出头23的底端设置在水槽托座板22的下方，水平调节顶出头23的顶端穿过水槽托座板22，水平调节顶出头23与水槽托座板22之间由防水盖板26密封。本实用新型可以进一步描述为，所述的蜗轮蜗杆机构包括蜗杆27、蜗轮28和轴承29，所述蜗杆27 —端与蜗轮28相配合，蜗杆27另一端与水平调节联接杆24相连，所述蜗轮28通过轴承29安装在水槽托座板22的下方，蜗轮28中心设有螺纹孔，所述水平调节顶出头23穿过蜗轮28中心的螺纹孔，水平调节顶出头23与蜗轮28构成丝杠副。在本实施例中，为了进一步增强放水密封的效果，所述的防水盖板26与水槽托座板22和水平调节顶出头23的密封端面上设置有O形密封圈20。在检测时为了方便观察，所述的水槽21为有机玻璃水槽。在本实施例中，为了避免水平调节顶出头22碰伤被测钢板，所述水平调节顶出头22的顶端为球形头。该机械结构的工作过程如下:I)门形支架3的锁紧机构脱开，支架电机开始工作使门形支架3离开检测位置到达指定的接料位置后停止；2)待检连铸坯样品运放到水槽21就位，门形支架3回到检测区域，锁紧机构锁紧门形支架3 ；3)调整检测条件，包括样品水平、水层高度、探头位置等，为启动检测程序做好准备;4)检测结束后，门形支架3的锁紧机构脱开，支架电机开始工作使门形支架3离开检测位置到达指定出料位置后停止；样品移出后，门形支架3回到检测区域，锁紧机构锁紧门形支架3。
权利要求1.一种聚焦声场对连铸坯样品检测的超声扫查装置，其特征是:包括支撑座(I)、水槽机构(2)、门形支架(3)、探头托架(4)和超声聚焦探头(5)，所述水槽机构(2)固定安装在支撑座(I)上，所述支撑座(I)设有一对导轨，所述门形支架(3)跨过水槽机构(2)架设在一对导轨上，所述导轨上设置有支架电机，所述门形支架(3)通过丝杠副由支架电机带动；所述探头托架⑷设置在门形支架⑶的横梁(6)上，横梁(6)上设置有托架电机，托架电机通过丝杠副带动探头托架(4)在横梁(6)上移动；所述超声聚焦探头(5)设置在探头托架(4)，探头托架(4)上设置有探头电机，所述探头电机通过丝杠副带动超声聚焦探头(5)上下移动；所述超声聚焦探头(5)与水槽机构(2)相配合，所述水槽机构(2)内设置有水平调节机构。
2.如权利要求1所述的聚焦声场对连铸坯样品检测的超声扫查装置，其特征是:所述的丝杠副上都设置有滚珠丝杠致动器(7)。
3.如权利要求1所述的聚焦声场对连铸坯样品检测的超声扫查装置，其特征是:所述的探头电机为带抱刹伺服电机。
4.如权利要求f3中任意一权利要求所述的聚焦声场对连铸坯样品检测的超声扫查装置，其特征是:所述水槽机构(2)包括水槽(21)和四组水平调节机构，所述水槽(21)内设有水槽托座板(22)，四组水平调节机构设置在水槽托座板(22)上成方形排列；所述水平调节机构包括水平调节顶出头(23)、水平调节联接杆(24)和水平调节旋纽(25)，所述水平调节联接杆(24) —端通过蜗轮蜗杆机构带动连接水平调节顶出头(23)，水平调节联接杆(24)另一端与水平调节旋纽(25)相连，所述水平调节顶出头(23)的底端设置在水槽托座板(22)的下方，水平调节顶出头(23)的顶端穿过水槽托座板(22)，水平调节顶出头(23)与水槽托座板(22)之间由防水盖板(26)密封。
5.如权利要求4所述的聚焦声场对连铸坯样品检测的超声扫查装置，其特征是:所述的蜗轮蜗杆机构包括蜗杆(27)、蜗轮(28)和轴承(29)，所述蜗杆(27) —端与蜗轮(28)相配合，蜗杆(27)另一端与水平调节联接杆(24)相连，所述蜗轮(28)通过轴承(29)安装在水槽托座板(22)的下方，蜗轮(28)中心设有螺纹孔，所述水平调节顶出头(23)穿过蜗轮(28)中心的螺纹孔，水平调节顶出头(23)与蜗轮(28)构成丝杠副。
6.如权利要求4所述的聚焦声场对连铸坯样品检测的超声扫查装置，其特征是:所述的防水盖板(26)与水槽托座板(22)和水平调节顶出头(23)的密封端面上设置有O形密封圈(20)。
7.如权利要求4所述的聚焦声场对连铸坯样品检测的超声扫查装置，其特征是:所述的水槽(21)为有机玻璃水槽。
8.如权利要求4所述的聚焦声场对连铸坯样品检测的超声扫查装置，其特征是:所述水平调节顶出头(22)的顶端为球形头。
专利摘要本实用新型涉及钢坯检测领域，尤其涉及一种超声扫查装置。一种聚焦声场对连铸坯样品检测的超声扫查装置，包括支撑座、水槽机构、门形支架、探头托架和超声聚焦探头，横梁上设置有托架电机，托架电机通过丝杠副带动探头托架在横梁上移动；所述超声聚焦探头设置在探头托架，探头托架上设置有探头电机，所述探头电机通过丝杠副带动超声聚焦探头上下移动；所述超声聚焦探头与水槽机构相配合，所述水槽机构内设置有水平调节机构。本实用新型的超声聚焦探头可以自由的在三维方向上移动，能够快速调节样品水平，实现了聚焦超声波和大重量连铸坯样品的全方位水平耦合，实现了对硫印内部夹渣检测所需的包括移动、耦合厚度、样品水平等外围检测条件的高精度控制调节。
文档编号G01N29/04GK203011894SQ201220720760
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者张国星, 陆明和 申请人:宝山钢铁股份有限公司