一种钢管漏磁检测装置及其检测方法
【专利摘要】本发明提供了一种钢管漏磁检测装置及其检测方法，该装置包括第一磁化线圈、空心旋转体和第二磁化线圈，空心旋转体上安装有带感应探头的探头架；空心旋转体在旋转驱动装置作用下带动探头架旋转；感应探头上套有探头壳，若干感应探头环绕在过钢管通孔四周等角度分布；探头架和第二磁化线圈之间设有钢管引体，钢管引体装有轴向驱动装置和径向驱动装置，钢管引体靠近探头架的端面上设有接触传感器，另一侧端面上设有位置传感器。本发明通过防撞击探头壳和钢管引体运动设计，使钢管端部的检测成为可能，填补了现有漏磁检测装置无法同时完成管体和端部漏磁检测的空白。
【专利说明】一种钢管漏磁检测装置及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢管漏磁检测【技术领域】，具体是一种钢管漏磁检测装置及其检测方法。
【背景技术】
[0002]钢管在制造出来后必须进行检测以确定该钢管是否有缺陷。近年来，漏磁检测技术以其检测速度快，精度高，易于实现自动化等优势，在钢管检测中运用越来越广泛。
[0003]目前钢管的漏磁检测装置只能完成管体的漏磁检测，不能同时完成管体端部的检测，钢管漏磁检测装置中存在钢管端部检测盲区。钢管漏磁检测存在端部检测盲区的原因是:在钢管高速检测过程中，当钢管端部刚到达检测装置时，为防止钢管端部撞击传感器，大部分漏磁检测装置都是等钢管越过探头后才使探头贴近钢管，这个过程使得端部部分区域没有检测；并且钢管端部被磁化时，端部存在磁力线散射现象，使得一般磁敏传感器饱和，端部漏磁场信号被淹没。然而，在钢管的使用过程中，钢管端部很多时候是主要受力部位，端部检测盲区的存在具有很大的安全隐患。
[0004]针对上述问题，国内外主要通过后期对钢管端部进行针对性检测以消除钢管端部检测盲区，如磁粉检测法,这样大大增加生产成本,延长生产周期,开发一套可同时实现管体和端部检测的钢管漏磁检测装置迫在眉睫。同时，当更换不同管径的钢管时，现有的钢管漏磁检测装置里的探头需人工进行调整。而人工调整探头会严重影响钢管的检测精度，而且需要停止检测线才能对探头进行调整，降低了检测效率。
【发明内容】
[0005]本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种可以完成管体端部检测的钢管漏磁检测装置及其检测方法，并且更换不同管径的钢管时探头可以自动调整。
[0006]本发明提供的检测装置包括检测箱体，检测箱体两端分别设有进口三爪卡盘和出口三爪卡盘，检测箱体的上板和下板之间沿钢管前进方向依次装有第一磁化线圈、空心旋转体和第二磁化线圈，空心旋转体上安装有带感应探头组的探头架，空心旋转体在旋转驱动装置作用下带动探头架绕过钢管通孔旋转，各装置中心均开有通孔，所述的感应探头组包括若干环绕在过钢管通孔四周等角度分布的感应探头，感应探头上套有探头壳；探头架和第二磁化线圈之间设有钢管引体，钢管引体装有轴向驱动装置和径向驱动装置，钢管引体靠近探头架的端面上设有接触传感器，另一侧端面上设有位置传感器。
[0007]进一步改进，所述的探头架上安装有若干与感应探头位置向相对应的向心伸缩电机，向心伸缩电机通过丝杆与探头壳连接。
[0008]进一步改进，探头壳和向心伸缩电机之间设有弹簧。
[0009]进一步改进，所述的探头壳与被检钢管的工作面上设置倒圆角。
[0010]进一步限定，所述的空心旋转体的旋转驱动装置包括设置在检测箱体外的电机、主带动轮和空心旋转体外缘上的从带动轮，电机通过主带动轮与从带动轮连接。[0011]进一步限定，所述的钢管引体轴向驱动装置包括伺服气缸、直线导轨、滑块和连接块，伺服气缸通过连接块与钢管引体相连，连接块通过滑块连接在直线导轨上，连接块在伺服气缸带动下沿直线导轨滑动。
[0012]进一步限定，所述的钢管引体径向驱动装置包括垂直运动导杆和垂直运动气缸，轴向驱动装置通过垂直运动导杆连接在检测箱体上，在垂直运动气缸作用下沿垂直运动导杆滑动。
[0013]进一步改进，所述的进口三爪卡盘和出口三爪卡盘的爪口处设有轮子。
[0014]本发明还提供了一种钢管漏磁检测装置的检测方法，包括以下步骤:
1)钢管引体设置在过钢管通孔上紧靠探头架，被检钢管经过安装在三爪卡盘上的轮子的夹持定心后，经过第一磁化线圈轴向磁化，穿过空心旋转体和探头架与钢管引体接触；
2)当嵌在钢管引体端部表面的接触传感器感应到被检钢管接触钢管引体时，伺服汽缸驱动连接块带动钢管引体以比被检钢管稍慢的速度与被检钢管同向运动；
3)当感应探头完成了被检钢管端部的检测时，伺服汽缸驱动钢管引体以比被检钢管稍快的速度前进，当钢管引体端部表面上的接触传感器感应到钢管引体已经脱离被检钢管时，垂直运动气缸驱动钢管引体垂直向上运动，让被检钢管顺利通过，同时感应探头对管体进行检测；
4)当放置在钢管引体另一侧端部表面的位置传感器感应到被检钢管的尾部已经离开时，垂直运动气缸驱动钢管引体下降到原来的水平高度，同时伺服汽缸驱动钢管引体使其回到原始位置等待下一根被检钢管；
5)完成一侧端部和管体检测的被检钢管经过过渡台架到达另一台相同检测功能的漏磁检测装置，此时未检测一侧钢管端部首先进入检测装置完成端部检测。
[0015]进一步改进，当被检钢管的直径改变时，向心伸缩电机通过丝杆带动探头壳运动，调整至对应的直径。
[0016]本发明有益效果在于:
1、本发明设计了防撞击探头壳，使探头壳一开始就处于最佳检测位置使探头无需避让被检钢管端部的冲击，直接从端部开始检测，并且通过钢管引体避免了钢管端部因磁力线散射而形成的检测盲区，使钢管端部的检测成为可能，填补了现有漏磁检测装置无法同时完成管体和端部漏磁检测的空白。
[0017]2、利用向心伸缩电机控制探头的运动，从而实现不同管径钢管的检测，解决了因为人工调整探头所带来的检测误差，提高了设备自动化水平和检测效率，降低了人工劳作强度。
[0018]3、探头壳与被检钢管的接触面上设置倒圆角，进一步避免探头壳与被检钢管发生撞击。
[0019]4、探头壳和向心伸缩电机之间设有弹簧，防止探头壳因高速旋转产生的离心力而脱离最佳检测位置。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明提供的钢管漏磁检测装置结构示意图。
[0021]图2为钢管漏磁检测装置中探头结构示意图。[0022]图3为两台钢管漏磁检测装置共同工作安装示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0024]本发明提供的钢管漏磁检测装置如图1所示，包括检测箱体，检测箱体两端分别设有进口三爪卡盘I和出口三爪卡盘11，检测箱体的上板20和下板21之间沿钢管前进方向依次装有第一磁化线圈4、空心旋转体5和第二磁化线圈10，空心旋转体5通过支架7安装在上板20上，其上安装有带感应探头组的探头架8，空心旋转体5在旋转驱动装置作用下带动探头架8绕过钢管通孔旋转，各装置中心均开有通孔，所述的感应探头组包括若干环绕在过钢管通孔四周等角度分布的感应探头，感应探头上套有探头壳25 ;探头架8和第二磁化线圈10之间设有钢管引体9，钢管引体9装有轴向驱动装置和径向驱动装置，钢管引体9靠近探头架8的端面上设有接触传感器，另一侧端面上设有位置传感器。
[0025]其中的探头结构如图2所示，探头架8上安装有若干与感应探头位置向相对应的向心伸缩电机23，向心伸缩电机23通过丝杆26与探头壳25连接，探头壳25和向心伸缩电机23之间设有弹簧24，探头壳25与被检钢管3的工作面上设置倒圆角。
[0026]所述的空心旋转体5的旋转驱动装置包括设置在检测箱体外的电机19、主带动轮18和空心旋转体5外缘上的从带动轮6，电机19通过主带动轮18与从带动轮6连接。
[0027]所述的钢管引体9轴向驱动装置包括伺服气缸12、直线导轨15、滑块16和连接块17，伺服气缸12通过连接块17与钢管引体9相连，连接块17通过滑块连接在直线导轨上，连接块17在伺服气缸12带动下沿直线导轨15滑动。
[0028]所述的钢管引体9径向驱动装置包括垂直运动导杆13和垂直运动气缸14，轴向驱动装置通过垂直运动导杆13连接在检测箱体上，在垂直运动气缸14作用下沿垂直运动导杆13滑动。所述的进口三爪卡盘I和出口三爪卡盘11的爪口处设有轮子2。
[0029]本发明的工作方法包括以下步骤:
1)钢管引体9设置在过钢管通孔上紧靠探头架8，被检钢管3经过安装在三爪卡盘I上的轮子2的夹持定心后，经过第一磁化线圈4轴向磁化，穿过空心旋转体5和探头架8与钢管引体9接触；
2)当嵌在钢管引体9端部表面的接触传感器感应到被检钢管3接触钢管引体时，伺服汽缸12驱动连接块17带动钢管引体9以比被检钢管3稍慢的速度与被检钢管3同向运动；
3)当感应探头完成了被检钢管端部的检测时，伺服汽缸12驱动钢管引体9以比被检钢管3稍快的速度前进，当钢管引体9端部表面上的接触传感器感应到钢管引体9已经脱离被检钢管3时，垂直运动气缸14驱动钢管引体9垂直向上运动，让被检钢管3顺利通过，同时感应探头对管体进行检测；
4)当放置在钢管引体9另一侧端部表面的位置传感器感应到被检钢管3的尾部已经离开时，垂直运动气缸14驱动钢管引体9下降到原来的水平高度，同时伺服汽缸12驱动钢管引体9使其回到原始位置等待下一根被检钢管3 ；
5)如图3所示，完成一侧端部和管体检测的被检钢管经过过渡台架22到达另一台相同检测功能的漏磁检测装置，此时未检测一侧钢管端部首先进入检测装置完成端部检测。[0030]当被检钢管3的直径改变时，向心伸缩电机23通过丝杆26带动探头壳25运动，调整至对应的直径。
【权利要求】
1.一种钢管漏磁检测装置，包括检测箱体，检测箱体两端分别设有进口三爪卡盘(I)和出口三爪卡盘(11)，检测箱体的上板(20)和下板(21)之间沿钢管前进方向依次装有第一磁化线圈(4)、空心旋转体(5)和第二磁化线圈(10)，空心旋转体(5)上安装有带感应探头组的探头架(8)，空心旋转体(5)在旋转驱动装置作用下带动探头架(8)绕过钢管通孔旋转，各装置中心均开有通孔，其特征在于:所述的感应探头组包括若干环绕在过钢管通孔四周等角度分布的感应探头，感应探头上套有探头壳(25);探头架(8)和第二磁化线圈(10)之间设有钢管引体(9)，钢管引体(9)装有轴向驱动装置和径向驱动装置，钢管引体(9)靠近探头架(8)的端面上设有接触传感器，另一侧端面上设有位置传感器。
2.根据权利要求1所述的钢管漏磁检测装置，其特征在于:所述的探头架(8)上安装有若干与感应探头位置向相对应的向心伸缩电机(23)，向心伸缩电机(23)通过丝杆(26)与探头壳(25)连接。
3.根据权利要求2所述的钢管漏磁检测装置，其特征在于:所述的探头壳(25)和向心伸缩电机(23)之间设有弹簧(24 )。
4.根据权利要求1或2所述的钢管漏磁检测装置，其特征在于:所述的探头壳(25)与被检钢管(3)的工作面上设置倒圆角。
5.根据权利要求1或2所述的钢管漏磁检测装置，其特征在于:所述的空心旋转体(5)的旋转驱动装置包括设置在检测箱体外的电机(19)、主带动轮(18)和空心旋转体(5)外缘上的从带动轮(6 )，电机(19 )通过主带动轮(18 )与从带动轮(6 )连接。
6.根据权利要求1或2所述的钢管漏磁检测装置，其特征在于:所述的钢管引体(9)轴向驱动装置包括伺服气缸(12)、直线导轨(15)、滑块(16)和连接块(17)，伺服气缸(12)通过连接块(17)与钢管引体(9)相连，连接块(17)通过滑块连接在直线导轨上，连接块(17)在伺服气缸(12)带动下沿直线导轨(15)滑动。
7.根据权利要求1或2所述的钢管漏磁检测装置，其特征在于:所述的钢管引体(9)径向驱动装置包括垂直运动导杆(13)和垂直运动气缸(14)，轴向驱动装置通过垂直运动导杆(13)连接在检测箱体上，在垂直运动气缸(14)作用下沿垂直运动导杆(13)滑动。
8.根据权利要求1或2所述的钢管漏磁检测装置，其特征在于:所述的进口三爪卡盘(I)和出口三爪卡盘(11)的爪口处设有轮子(2)。
9.一种以上任意一项权利要求所述的钢管漏磁检测装置的检测方法，其特征在于包括以下步骤: 1)钢管引体(9)设置在过钢管通孔上紧靠探头架(8)，被检钢管(3)经过安装在三爪卡盘(I)上的轮子(2)的夹持定心后，经过第一磁化线圈(4)轴向磁化，穿过空心旋转体(5)和探头架(8)与钢管引体(9)接触； 2)当嵌在钢管引体(9)端部表面的接触传感器感应到被检钢管(3)接触钢管引体时，伺服汽缸(12)驱动连接块(17)带动钢管引体(9)以比被检钢管(3)稍慢的速度与被检钢管(3)同向运动； 3)当感应探头完成了被检钢管端部的检测时，伺服汽缸(12)驱动钢管引体(9)以比被检钢管(3)稍快的速度前进，当钢管引体(9)端部表面上的接触传感器感应到钢管引体(9)已经脱离被检钢管(3)时，垂直运动气缸(14)驱动钢管引体(9)垂直向上运动，让被检钢管(3)顺利通过，同时感应探头对管体进行检测；4)当放置在钢管引体(9)另一侧端部表面的位置传感器感应到被检钢管(3)的尾部已经离开时，垂直运动气缸(14)驱动钢管引体(9)下降到原来的水平高度，同时伺服汽缸(12)驱动钢管引体(9)使其回到原始位置等待下一根被检钢管(3); 5)完成一侧端部和管体检测的被检钢管经过过渡台架(22)到达另一台相同检测功能的漏磁检测装置，此时未检测一侧钢管端部首先进入检测装置完成端部检测。
10.根据权利要求9所述的钢管漏磁检测装置的检测方法，其特征在于:当被检钢管(3)的直径改变时，向心伸缩电机(23)通过丝杆(26)带动探头壳(25)运动，调整至对应的直径。
【文档编号】G01N27/82GK103837594SQ201410070775
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】章合滛, 薛建彬 申请人:南京航空航天大学