一种钢板自动超声波检测装置及检测方法与流程

本发明属于金属无损检测领域，尤其涉及一种钢板自动超声波检测装置及检测方法。

背景技术：

钢板超声波自动检测的厚度范围一般6～60mm，检测方法为直射波检测。部分钢板受厚度要求和特殊技术要求的限制，不能实现自动检测，只能靠人工检测来补充。人工检测很难准确控制探头的位置和探头的移动速度，由于钢板面积大，人工检测效率低、可靠性差、强度大。因此，急需一种可以自动移动并检测钢板可能存在缺陷的装置。

技术实现要素：

针对目前现有技术的缺陷，本发明的目的在于一种钢板自动超声波检测装置及检测方法。

本发明目的是通过下面的技术方案实现的：

一种钢板自动超声波检测装置，其特征在于：包括车体，车体底部带有转向轮和位置编码器，转向轮由车体内伺服电机驱动；车体上方设有激光定位制导器；车体内设有供电装置、车体控制箱、无损检测系统和计算机系统；所述的车体控制箱接收计算机系统的指令控制伺服电机驱动车体按预设轨迹运动；所述的无损检测系统包括水箱、探伤仪、活动支撑架和若干个探头，车体前方连接活动支撑架，活动支撑架前端设有若干个探头，探头通过数据线与探伤仪相连，水箱通过导管给探头供水用于耦合，所述的探伤仪将探头的超声波信号转变为电信号，形成可视波形并将检测数据传输给计算机系统；所述的位置编码器将其记录的探头位置信息传递给计算机系统；所述的活动支撑架前端还设有接触开关。

所述的活动支撑架在左右1mm、上下2.5mm范围内移动。

所述的转向轮为麦克纳姆轮，由10-16个小轮组成，可以实现车体横移，记录移动距离。

一种钢板自动超声波检测方法，其特征在于包括如下步骤：

1)根据被测钢板的尺寸，通过计算机系统预设车体原点位置、行进方向、横移距离、运行速度参数；在被测钢板的一侧布置目标靶，目标靶与车体运行方向平行放置；计算机系统向车体控制箱发出运行指令；

2)车体控制箱接受指令后，控制伺服电机驱动麦克纳姆轮按照预设速度前进，通过麦克纳姆轮在90°范围内转向，保证小车按预设轨迹运行；

3)车体按指令直线运行，当运行到钢板边缘时，接触开关离开钢板，并将信号反馈给计算机系统，计算机系统向车体控制箱发出指令暂停车体向前运行，自动转换到横移模式，横移距离为预设值；横移后，车体折返，折返距离与前进距离相同，直至完成整张被测钢板的检测；

4)车体运行过程中，激光定位制导器自动通过对目标靶的测量，将车体每时刻与目标靶的距离信息记录到计算机系统中；小车折返后，激光定位制导器测量出车体所在位置，并将位置信息传递给计算机系统；计算机系统计算出横向位置的偏差，当位置偏差超过规定值时，向车体控制箱发出指令纠正车体运行轨迹；

5)车体走形过程中，车体底部的位置编码器实时记录探头所在位置信息，并将位置信息发送给计算机系统；

6)探头随车体行走遍整个被测钢板，通过探伤仪将被测钢板内部的超声回波信号递给计算机系统，位置编码器同时记录探伤位置信息并传递给计算机系统，计算机系统将位置信息与探伤信息融合成c扫描图像，自动记录缺陷的当量和面积尺寸。

本发明能够模拟人工检测的方法，实现钢板的自动检测，实现自动记录钢板内部缺陷，从而减轻了人工劳动强度，提高检测效率和准确度。

附图说明

图1是钢板自动超声波检测装置结构示意图；

图2是激光定位制导器工作示意图；

图3是车体运行轨迹示意图；

图4是探测器工作示意图；

其中，1是激光定位制导器，2是位置编码器，3是伺服电机，4是转向轮，5是探头，6是活动支撑架，7是车体控制箱，8是探伤仪，9是水箱，10是计算机系统；11支架；12是目标靶；13是被测钢板；14是运行轨迹。

具体实施方式

下面结合具体实施例进行说明：

一种钢板自动超声波检测装置，包括车体，车体底部带有麦克纳姆轮4和位置编码器2，转向轮4由车体内伺服电机3驱动；车体上方设有激光定位制导器1；车体内设有电池、车体控制箱7、无损检测系统和计算机系统10；所述的车体控制箱7接收计算机系统10的指令控制伺服电机3驱动车体按预设轨迹运动；所述的无损检测系统包括水箱9、探伤仪8、活动支撑架6和若干个探头5，车体前方连接活动支撑架6，活动支撑架6前端设有若干个探头5，探头5通过数据线与探伤仪8相连，水箱9通过导管给探头5供水用于耦合，所述的探伤仪8将探头5的超声波信号转变为电信号，形成可视波形并将检测数据传输给计算机系统10；所述的位置编码器2将其记录的探头位置信息传递给计算机系统10；所述的活动支撑架6前端还设有接触开关。

所述的活动支撑架6在左右1mm、上下2.5mm范围内移动。

所述的转向轮4为麦克纳姆轮，由12个小轮组成，可以实现车体横移，记录移动距离。

一种钢板自动超声波检测方法，包括如下步骤：

1)根据被测钢板13的尺寸，通过计算机系统10预设车体原点位置、行进方向、横移距离、运行速度参数；在被测钢板13的一侧布置目标靶12，目标靶12与车体运行方向平行放置；计算机系统10向车体控制箱7发出运行指令；

2)车体控制箱7接受指令后，控制伺服电机3驱动麦克纳姆轮按照预设速度前进，通过麦克纳姆轮在90°范围内转向，保证小车按预设轨迹运行；

3)车体按指令直线运行，当运行到钢板边缘时，接触开关离开钢板，并将信号反馈给计算机系统10，计算机系统10向车体控制箱7发出指令暂停车体向前运行，自动转换到横移模式，横移距离为预设值(探头组的宽度)；横移后，车体折返，折返距离与前进距离相同，直至完成整张被测钢板13的检测；

4)车体运行过程中，激光定位制导器1自动通过对目标靶12的测量，将车体每时刻与目标靶12的距离信息记录到计算机系统10中；小车折返后，激光定位制导器1测量出车体所在位置，并将位置信息传递给计算机系统10；计算机系统10计算出横向位置的偏差，当位置偏差超过规定值时，向车体控制箱7发出指令纠正车体运行轨迹；

5)车体走形过程中，车体底部的位置编码器2实时记录探头所在位置信息，并将位置信息发送给计算机系统10；

6)探头5随车体行走遍整个被测钢板13，通过探伤仪8将被测钢板13内部的超声回波信号递给计算机系统10，位置编码器2同时记录探伤位置信息并传递给计算机系统10，计算机系统10将位置信息与探伤信息融合成c扫描图像，自动记录缺陷的当量和面积尺寸；

7)检测结束后，检验人员根据c扫描图像的显示，回放a扫描波形。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种钢板自动超声波检测装置及检测方法，本发明能够模拟人工检测的方法，实现钢板的自动检测，实现自动记录钢板内部缺陷，从而减轻了人工劳动强度，提高检测效率和准确度。

技术研发人员：吕丹;王超逸;孙绍广;张鹏远;孟祥世;李洪亮
受保护的技术使用者：鞍钢股份有限公司
技术研发日：2018.12.05
技术公布日：2019.04.12