板材裂痕檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種板材裂痕檢測裝置，包括相對設(shè)置的發(fā)射器和接收器，發(fā)射器包括方波發(fā)生器和10路LED驅(qū)動電路，每路LED驅(qū)動電路驅(qū)動5個LED發(fā)射管；接收器依次包括18路光敏三極管接收電路、八階切比雪夫帶通有源濾波器、全波峰值整流電路、電壓比較器和驅(qū)動電路，每路光敏三極管接收電路依次包括3個LED光敏三極管和一路小信號放大電路；發(fā)射器與接收器的相對面，以及接收器與發(fā)射器的相對面上，均設(shè)置一片平光鏡。本發(fā)明驅(qū)動能力好，抗干擾能力強，不需要凸透鏡，可以采用平光鏡即可實現(xiàn)探測，成本大大節(jié)??；且電路得到簡化；一片平光鏡對應(yīng)多個傳感器，上下左右安裝沒有太大要求，對生產(chǎn)工人需求降低，機械加工精度降低，也便于后期清掃灰塵。
【專利說明】板材裂痕檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種板材裂痕檢測裝置，特別涉及一種由線陣光電探測器組成的板材裂痕檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在冷軋板廠的加工制造工藝中，有板與板頭尾相連的工序，其中涉及相連處焊縫檢測技術(shù)。較早的板材裂痕檢測裝置是由光敏電阻為主要元件生產(chǎn)，這種產(chǎn)品使用效果很不理想。到90年代末期，出現(xiàn)了采用掃描式紅外檢測元件和紅外光發(fā)生器EMI —起作為主要元件生產(chǎn)的板材裂痕檢測裝置。但是這種裝置使用效果一般，主要體現(xiàn)為板材運動速度^ 200米/分鐘時，檢測器反應(yīng)速度過慢，導(dǎo)致無輸出。到21世紀(jì)初期，由于電子元器件的飛速發(fā)展，冷軋板廠的生產(chǎn)速度提速，現(xiàn)在使用的成熟產(chǎn)品基本全部由線陣光電探測器作為主要元件，該探測器反應(yīng)速度快，工作長期可靠穩(wěn)定，無誤動作，主要用于冶金工業(yè)的板材生產(chǎn)線，鍍鋅、鍍錫等冷板深加工企業(yè)，通過檢測板材焊縫前方的小孔(鋼鐵廠把前一卷板材尾部和后一卷板材頭部焊在一起，就不用二次穿板了)，達到檢測焊縫的目的。
[0003]但是，現(xiàn)有的這種采用線陣光電探測器的板材裂痕檢測裝置為了保證檢測器無漏檢誤檢發(fā)生，一般在發(fā)射器和接收器表面安裝很多凸透鏡。這種板材裂痕檢測裝置由于需要采用高質(zhì)量的凸透鏡，成本較高；并且凸透鏡需要對焦，傳感器與凸透鏡要求左右在一條軸線上，誤差不能超過±0.02mm,因此生產(chǎn)工藝也很復(fù)雜。當(dāng)然，對機械加工要求也很高，組裝工藝復(fù)雜，對工人素質(zhì)要求較高。
[0004]另外，由于板材裂痕檢測裝置一般是安裝在鋼廠內(nèi)，接收器和發(fā)射器為上下安裝，因此，安裝在下面的裝置很容易積灰(灰塵大多為氧化鐵粉)，再加上凸透鏡本身凹凸不平，用抹布很難清除，故障率大大增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為了克服現(xiàn)有板材裂痕檢測裝置容易積灰的不足，本發(fā)明提供一種板材裂痕檢測裝置。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種板材裂痕檢測裝置，包括
[0007]發(fā)射器:包括輸出占空比可調(diào)的方波發(fā)生器和10路LED驅(qū)動電路，所述10路LED驅(qū)動電路的輸入端均與輸出占空比可調(diào)的方波發(fā)生器連接，每路所述LED驅(qū)動電路驅(qū)動5個LED發(fā)射管；
[0008]接收器:依次包括18路光敏三極管接收電路、切比雪夫帶通有源濾波器、全波峰值整流電路、電壓比較器和驅(qū)動電路，每路所述光敏三極管接收電路依次包括3個LED光敏三極管和一路小信號放大電路；所述小信號放大電路為儀用放大器INAlll ;所述切比雪夫帶通有源濾波器為八階切比雪夫帶通有源濾波器MAX275;所述全波峰值整流電路由運算放大器MAX474搭成；所述驅(qū)動電路輸出開關(guān)量信號；
[0009] 和可調(diào)電壓輸出電路:具有兩路輸出，一路輸出給發(fā)射器，另一路輸出給接收器；[0010]所述發(fā)射器和接收器相對設(shè)置，且所述發(fā)射器與接收器的相對面，以及所述接收器與發(fā)射器的相對面上，均設(shè)置一片平光鏡。
[0011]方波發(fā)生器占空比可調(diào)，便于微調(diào)LED電流，占空比越小，電流越??；反之，占空比越大，電流越大。
[0012]所述可調(diào)電壓輸出電路依次包括AC-AC變壓器、橋式全波整流電路和可調(diào)節(jié)正電壓穩(wěn)壓器LM317，所述可調(diào)節(jié)正電壓穩(wěn)壓器LM317具有三個引腳，其中兩個引腳分別與所述橋式全波整流電路的兩個輸出端連接；第三個引腳為電壓輸出腳，分為兩路，一路輸出給發(fā)射器，另一路輸出給接收器。
[0013]所述發(fā)射器中的方波發(fā)生器為NE555振蕩器。
[0014]所述發(fā)射器中的方波發(fā)生器輸出IOkHz的方波。
[0015]所述發(fā)射器中的LED驅(qū)動電路為大電流驅(qū)動三極管電路。
[0016]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的板材裂痕檢測裝置可以驅(qū)動50個LED和54個光敏三極管，驅(qū)動能力好，抗干擾能力強，不需要凸透鏡，可以采用平光鏡即可實現(xiàn)探測，成本大大節(jié)省；電路得到簡化，無需采用同步抗干擾信號即能滿足探測需要，因此發(fā)射器與接收器之間不需要相連，避免了一旦發(fā)射器或接收器其中一個損壞，必須更換整套設(shè)備的不足，更換時間大大縮短，維護成本減少一半以上；一片平光鏡對應(yīng)多個傳感器，上下左右安裝沒有太大要求，對生產(chǎn)工人需求降低，機械加工精度降低，也便于后期清掃灰塵。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0018]圖1是本發(fā)明板材裂痕檢測裝置中平光鏡與發(fā)射器和接收器安裝的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明板材裂痕檢測裝置中可調(diào)電壓輸出電路的電路示意圖。
[0020]圖3是本發(fā)明板材裂痕檢測裝置中發(fā)射器的電路框圖。
[0021]圖4是本發(fā)明板材裂痕檢測裝置中發(fā)射器的一路LED驅(qū)動電路的電路圖。
[0022]圖5是本發(fā)明板材裂痕檢測裝置中接收器的電路框圖。
[0023]圖6是本發(fā)明板材裂痕檢測裝置中接收器的一路光敏三極管接收電路的電路圖。
[0024]圖中1、平光鏡,2發(fā)射器,3接收器,4、板材,4-1、小孔,5、電源線,VCC、可調(diào)電壓輸出電路的輸出電壓。
【具體實施方式】
[0025]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0026]本發(fā)明的一種板材裂痕檢測裝置，包括
[0027]發(fā)射器2:如圖3所示，包括輸出占空比可調(diào)的方波發(fā)生器和10路LED驅(qū)動電路，所述10路LED驅(qū)動電路的輸入端均與輸出占空比可調(diào)的方波發(fā)生器連接，所述LED驅(qū)動電路為大電流驅(qū)動三極管電路；如圖4所示，每路所述LED驅(qū)動電路驅(qū)動5個LED發(fā)射管；所述方波發(fā)生器為NE555振蕩器,輸出IOkHz的方波；
[0028]接收器3:如圖5所示，依次包括18路光敏三極管接收電路、切比雪夫帶通有源濾波器、全波峰值整流電路、電壓比較器和驅(qū)動電路，如圖6所示，每路所述光敏三極管接收電路依次包括3個LED光敏三極管和一路小信號放大電路；所述小信號放大電路為儀用放大器INAlll ;所述切比雪夫帶通有源濾波器為八階切比雪夫帶通有源濾波器MAX275 ;所述全波峰值整流電路由運算放大器MAX474搭成；所述驅(qū)動電路輸出開關(guān)量信號；
[0029]和可調(diào)電壓輸出電路:如圖2所示，依次包括AC-AC變壓器、橋式全波整流電路和可調(diào)節(jié)正電壓穩(wěn)壓器LM317，所述可調(diào)節(jié)正電壓穩(wěn)壓器LM317具有三個引腳，其中兩個引腳分別與所述橋式全波整流電路的兩個輸出端連接；第三個引腳為電壓輸出腳，分為兩路，一路輸出給發(fā)射器2,另一路輸出給接收器3 ；
[0030]如圖1所示，所述發(fā)射器2和接收器3相對設(shè)置，且所述發(fā)射器2與接收器3的相對面，以及所述接收器3與發(fā)射器2的相對面上，均設(shè)置一片平光鏡。
[0031]本發(fā)明的板材裂痕檢測裝置輸出一開關(guān)量控制信號(繼電器觸點信號或電平信號)給自動控制系統(tǒng)，打開軋輥，使硬度很硬的焊縫通過，以免損壞軋輥(冷軋板的一副軋輥大概100萬人民幣以上)。由于板材4速度非?？欤羁炜蛇_900米/分鐘，而檢測裝置是檢測板材4上Φ≤IOmm的小孔4-1，所以本質(zhì)是Φ≤IOmm的小孔以900米/分鐘的速度移動，本發(fā)明的板材裂痕檢測裝置工作距離(發(fā)射器與接收器相對面之間的垂直距離)≤3m，檢測區(qū)域?qū)挾葹?00mm，能夠檢測到所述小孔并輸出一開關(guān)量，反饋到PLC上，長期工作可靠，保證無漏檢、誤檢發(fā)生。
[0032]本發(fā)明的板材裂痕檢測裝置由發(fā)射器2和接收器3兩部分組成，50個LED和54個光敏三極管沿鋼板的寬度方向分布，帶狀的板材4從發(fā)射器2和接收器3之間穿過，發(fā)射器2通過平光鏡發(fā)射出一串經(jīng)調(diào)制的相互平行的紅外線光。當(dāng)焊縫的小孔未到時，這些光束被板材4遮擋，不能到達接收器，當(dāng)焊縫到達時，部分光線將通過焊縫附近的小孔被接收器接收到，接收器上同樣有平光鏡，它們將達到表面的平行光透射到紅外探測器上，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，放大，濾波及其他一系列的信號處理，最終輸出一開關(guān)量的繼電器觸點信號或電平信號，反饋到PLC上。
[0033]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種板材裂痕檢測裝置，其特征在于:包括 發(fā)射器:包括輸出占空比可調(diào)的方波發(fā)生器和10路LED驅(qū)動電路，所述10路LED驅(qū)動電路的輸入端均與輸出占空比可調(diào)的方波發(fā)生器連接，每路所述LED驅(qū)動電路驅(qū)動5個LED發(fā)身寸管; 接收器:依次包括18路光敏三極管接收電路、切比雪夫帶通有源濾波器、全波峰值整流電路、電壓比較器和驅(qū)動電路，每路所述光敏三極管接收電路依次包括3個LED光敏三極管和一路小信號放大電路；所述小信號放大電路為儀用放大器INAlll ;所述切比雪夫帶通有源濾波器為八階切比雪夫帶通有源濾波器MAX275;所述全波峰值整流電路由運算放大器MAX474搭成；所述驅(qū)動電路輸出開關(guān)量信號； 和可調(diào)電壓輸出電路:具有兩路輸出，一路輸出給發(fā)射器，另一路輸出給接收器； 所述發(fā)射器和接收器相對設(shè)置，且所述發(fā)射器與接收器的相對面，以及所述接收器與發(fā)射器的相對面上，均設(shè)置一片平光鏡。
2.如權(quán)利要求1所述的板材裂痕檢測裝置，其特征在于:所述可調(diào)電壓輸出電路依次包括AC-AC變壓器、橋式全波整流電路和可調(diào)節(jié)正電壓穩(wěn)壓器LM317，所述可調(diào)節(jié)正電壓穩(wěn)壓器LM317具有三個引腳，其中兩個引腳分別與所述橋式全波整流電路的兩個輸出端連接；第三個引腳為電壓輸出腳，分為兩路，一路輸出給發(fā)射器，另一路輸出給接收器。
3.如權(quán)利要求1所述的板材裂痕檢測裝置，其特征在于:所述發(fā)射器中的方波發(fā)生器為NE555振蕩器。
4.如權(quán)利要求1或3所述的板材裂痕檢測裝置，其特征在于:所述發(fā)射器中的方波發(fā)生器輸出IOkHz的方波。
5.如權(quán)利要求1所述的板材裂痕檢測裝置，其特征在于:所述發(fā)射器中的LED驅(qū)動電路為大電流驅(qū)動三極管電路。
【文檔編號】B21B38/00GK103990654SQ201410190881
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】張麗華, 戴紳林, 丁志華 申請人:常州市艾瑞肯機電技術(shù)開發(fā)有限公司