基于涡流加热的金属焊缝缺陷红外检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无损检测领域，尤其涉及一种基于涡流加热的金属焊缝缺陷红外检测系统。
[0002]
【背景技术】
[0003]传统的无损检测方法有射线、超声、磁粉、渗透、涡流、声发射等无损检测技术。射线检测对人体、环境有影响，检测成本高、周期长，不适合现场在线检测；超声检测不易检测形状复杂的工件，需要逐点扫描、检测效率低；磁粉检测限于铁磁性材料，缺陷定量检测较为困难；渗透检测检测程序复杂，只能检出表面开口缺陷，不适合检查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件，而且很难对缺陷做出定量评价；涡流检测不适用于形状复杂的零件，而且只能检测导电材料的表面和近表面缺陷，检测结果也易于受到材料本身及其他因素的干扰；声发射检测对材料甚为敏感，又易受到机电噪声的干扰，只能对缺陷定位分析，无法对缺陷定性、定量分析。
[0004]红外无损检测技术是一种基于温度场来识别导体缺陷的新型检测技术，具有检测结果直观、准确、快速、非接触式检测、检测面积大、灵敏度高等优点，可实现对金属、非金属及复合材料等缺陷的检测；但此项技术在金属焊缝的无损检测领域中并未得到广泛的应用。
[0005]红外无损检测技术按其检测方式可分为主动式检测和被动式检测,涡流加热红外检测技术属于主动式检测技术，它是利用电磁感应原理，利用工件中产生的涡流来加热，与光学热激励，超声热激励相比，它加热效率高，速度快，可靠性高，易于实现高温和局部位置的加热，在工业加热领域已经得到了广泛的应用。
[0006]基于涡流加热的红外检测系统对金属焊缝的检测，具有检测方便、快捷，易操作的特点。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于，提供了一种利用涡流加热的红外检测系统对实际工况中不同方位的金属焊缝进行检测，通过涡流加热，加热效率高，速度快，可靠性高，易于实现局部位置的加热。
[0008]为达上述目的，本实用新型提供一种基于涡流加热的金属焊缝缺陷红外检测系统，其特征在于，包括机械调节装置、加热装置和检测装置；
[0009]加热装置包括感应线圈和控制板，感应线圈置于机械调节装置上，通过机械调节装置调节感应线圈位置，为金属焊缝加热；
[0010]检测装置包括红外热像仪和计算机，置于机械调节装置上，红外热像仪的镜头对准金属焊缝上感应线圈加热的位置，红外热像仪与控制板相连，红外热像仪的输出接口与计算机连接。
[0011]本实用新型所述的系统中，所述的机械调节装置包括俯仰调节装置、上升下降调节装置和移动式小车；
[0012]所述的俯仰调节装置包括刚性构件和俯仰调节器，所述的刚性构件分别通过万向节与感应线圈、红外热像仪连接，并通过螺栓固定在上升下降调节装置上，所述的俯仰调节器用于控制方形线圈与红外热像仪的角度变化；
[0013]所述的上升下降调节装置包括升降机构和支座，支座上放置电动机，升降机构通过传动轴与电动机的一端相连，用于控制感应线圈、红外热像仪的上下运动；
[0014]所述的移动式小车上设有平行移动杆，其上放置支座。
[0015]本实用新型所述的系统中，所述感应线圈为方形线圈，采用高导电性的圆管制成。
[0016]本实用新型所述的系统中，该系统还包括手摇传动装置，与电动机的另一端连接。
[0017]本实用新型所述的系统中，红外热像仪的输出接口通过USB线缆与计算机连接。
[0018]本实用新型所述的系统中，支座上还设有倒顺开关，与电动机连接，控制电动机的正反转。
[0019]本实用新型产生的有益效果是:本实用新型利用涡流加热，安全可靠，通过机械调节装置调节感应线圈与红外热像仪的位置可实现不同方位、不同类型的金属焊缝的检测。利用红外热像仪来检测金属焊缝的温度分布，不需要直接接触金属焊缝，具有检测速度快，直观，操作简单的优点。
[0020]
【附图说明】
[0021]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0022]图1是本实用新型实施例基于涡流加热的金属焊缝缺陷红外检测系统的结构示意图；
[0023]图2是本实用新型实施例基于涡流加热的金属焊缝缺陷红外检测系统的原理框图。
[0024]图中:1一刚性构件，2—俯仰调节器，3—上升下降调节装置，4一计算机，5—控制板，6—平行移动杆，7—滚轮，8—电源机箱，9一电动机，10—支座，11 一倒顺开关，12—红外热像仪，13一感应线圈。
【具体实施方式】
[0025]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0026]如图1所示，本实用新型实施例的包括机械调节装置、加热装置和检测装置；
[0027]加热装置包括感应线圈13和控制板5，感应线圈13置于机械调节装置上，通过机械调节装置调节感应线圈位置，为金属焊缝加热；本实用新型的一个实施例中，感应线圈13，采用高导电性的圆管制成，管内采用水冷方式降温。
[0028]检测装置包括红外热像仪12和计算机4，置于机械调节装置上，红外热像仪的镜头对准金属焊缝上感应线圈加热的位置，红外热像仪12与控制板5相连，红外热像仪的输出接口与计算机连接，输出接口可通过USB线缆与计算机4连接。检测装置通过红外热像仪12获取金属焊缝的热像图，通过计算机4进行图像分析。红外热像仪12可采用在线红外热像仪。为了对红外热像仪12获取的图像进行实时分析处理，计算机4上可安装图像处理软件。
[0029]为了控制感应线圈13与红外热像仪同步工作，以及控制加热时间，控制板5可同时连接到感应线圈13和红外热像仪12上。控制板5连接电源机箱8。
[0030]本实用新型的一个实施例中，机械调节装置包括俯仰调节装置、上升下降调节装置和移动式小车。
[0031]机械调节装置包括俯仰调节装置、上升下降调节装置3和移动式小车；所述的俯仰调节装置包括刚性构件I和俯仰调节器2，刚性构件I分别通过万向节与感应线圈13、红外热像仪12连接，通过螺栓固定在上升下降调节装置3上，俯仰调节器2用于控制感应线圈13与红外热像仪12的角度变化。
[0032]所述的上升下降调节装置包括升降机构和支座10，支座10上放置电动机9，升降机构通过传动轴与电动机9的一端相连，用于控制感应线圈13、红外热像仪12的上下运动；
[0033]移动式小车上设有平行移动杆6，其上放置支座10。在支座10的底部可设有滑轮，滑轮与平行移动杆6相连，移动式小车底部也可装有滚轮7，以便于移动式小车的运动。
[0034]电源机箱8、控制板5均可放置在移动式小车上。
[0035]本实用新型的一个实施例中，该系统还包括手摇传动装置，与电动机9的另一端连接，从而可以通过手摇控制上升下降调节装置3的上下位置。
[0036]本实用新型的一个实施例中，支座10上还设有倒顺开关11，与电动机9连接，控制电动机9的正反转。
[0037]如图2所示，本系统工作时，对控制板5进行通电，设置控制板5参数，即控制加热时间、控制感应线圈13、热外热像仪12同步工作，利用感应线圈产生的集肤效应和邻近效应对金属焊缝进行主动式加热；
[0038]利用检测装置中的红外热像仪12捕捉金属焊缝表面的温度分度，并将热像图通过USB线缆输到计算机4中；
[0039]利用图像处理软件进行图像分析处理，判断被检测金属焊缝是否存在缺陷。本实用新型的机械调节装置利用移动式小车上的滚轮7实现应线圈13、红外热像仪12在平面上的移动，上升下降调节装置3可以实现感应线圈13、红外热像仪12的上下运动，俯仰调节装置的俯仰调节器2可以实现感应线圈13、红外热像仪的角度变化，感应线圈13、红外热像仪12与刚性构件I之间的万向节可以调节其位置，这样就可以实现工况中不同方位、不同类型的金属焊缝的检测；在检测过程中可以通过调节控制板5来控制感应线圈13加热与红外热像仪12同步工作，以及控制加热时间，获得最佳的检测效果。
[0040]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种基于涡流加热的金属焊缝缺陷红外检测系统，其特征在于，包括机械调节装置、加热装置和检测装置； 加热装置包括感应线圈和控制板，感应线圈置于机械调节装置上，通过机械调节装置调节感应线圈位置，为金属焊缝加热； 检测装置包括红外热像仪和计算机，置于机械调节装置上，红外热像仪的镜头对准金属焊缝上感应线圈加热的位置，红外热像仪与控制板相连，红外热像仪的输出接口与计算机连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的机械调节装置包括俯仰调节装置、上升下降调节装置和移动式小车； 所述的俯仰调节装置包括刚性构件和俯仰调节器，所述的刚性构件分别通过万向节与感应线圈、红外热像仪连接，并通过螺栓固定在上升下降调节装置上，所述的俯仰调节器用于控制方形线圈与红外热像仪的角度变化； 所述的上升下降调节装置包括升降机构和支座，支座上放置电动机，升降机构通过传动轴与电动机的一端相连，用于控制感应线圈、红外热像仪的上下运动； 所述的移动式小车上设有平行移动杆，其上放置支座。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述感应线圈为方形线圈，采用高导电性的圆管制成。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，该系统还包括手摇传动装置，与电动机的另一端连接。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，红外热像仪的输出接口通过USB线缆与计算机连接。
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，支座上还设有倒顺开关，与电动机连接，控制电动机的正反转。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于涡流加热的金属焊缝缺陷红外检测系统，包括机械调节装置、加热装置和检测装置；加热装置包括感应线圈和控制板，感应线圈置于机械调节装置上，通过机械调节装置调节感应线圈位置，为金属焊缝加热；检测装置包括红外热像仪和计算机，置于机械调节装置上，红外热像仪的镜头对准金属焊缝上感应线圈加热的位置，红外热像仪与控制板相连，红外热像仪的输出接口与计算机连接。本实用新型可以实现对不同方位、不同类型的金属焊缝进行检测，方便、快捷、易操作。
【IPC分类】G01N25-72
【公开号】CN204359733
【申请号】CN201420831222
【发明人】刘志平, 刘兴乐, 江蕾, 卢舸
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月24日