專利名稱：中板十六通道探傷工藝和探傷設(shè)備的制作方法
一種中板十六通道超聲波自動(dòng)探傷工藝及探傷設(shè)備。
本發(fā)明屬于檢驗(yàn)鍋爐、壓力容器、造船和航天工業(yè)用中板十六通道超聲波自動(dòng)探傷工藝及探傷設(shè)備。
工業(yè)先進(jìn)國家已形成多通道儀器和電子計(jì)算機(jī)為中心的中板超聲波自動(dòng)探傷。但就Z型掃查工藝而言，以聯(lián)邦德國為代表的Salzgitter方式由于設(shè)備龐大，探頭隨動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜，而使掃查網(wǎng)絡(luò)太寬，探傷結(jié)果不能滿足JB1150-73標(biāo)準(zhǔn)中允許存在最大缺陷的規(guī)定。
國內(nèi)對(duì)于中厚板探傷多采用手工探傷方法。手工探傷勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，特別是探傷質(zhì)量對(duì)人的依賴性很大，保證不了出廠中板質(zhì)量。因此，由于漏檢而使用戶蒙受經(jīng)濟(jì)損失。
本發(fā)明的目的是提供一種中板十六通道超聲波自動(dòng)探傷工藝及探傷設(shè)備，來取代目前所用的手工探傷方法，從而提高探傷質(zhì)量，探傷速度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，使用戶得到高質(zhì)量的探傷產(chǎn)品。
本發(fā)明探傷設(shè)備安裝在中板探傷作業(yè)線上，中板從其下面直線前進(jìn)一次通過后，即可完成整張中板的探傷。本發(fā)明適用8～16mm厚、1400～1800mm寬(可擴(kuò)展到4000mm，但應(yīng)增加相應(yīng)的通道數(shù))，長大于4000mm的中板的超聲波自動(dòng)探傷。
本發(fā)明由自動(dòng)探傷工藝，機(jī)械掃查系統(tǒng)，微機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成。附圖1是自動(dòng)探傷工藝平面圖。圖中[1]為備料擋板，[2]為備料輥道，[3]為扒板裝置，[4]為扒板輥道，[5]為限位立輥，[6]為限位推鋼裝置，[7]為超聲波探傷設(shè)備，[8]為探傷輥道，[9]為下架推床，[10]為下架輥道，[11]為擋板，[12]為垛板臺(tái)架。
其中，限位推鋼裝置[6]由氣缸和電子開關(guān)線路組成。超聲波探傷設(shè)備采用電子模擬開關(guān)和閘門電路，能夠自動(dòng)調(diào)整閘門寬度。
本工藝的要點(diǎn)在于采用插入式乙型掃查方法，當(dāng)中板在輥道上直線前進(jìn)時(shí)16個(gè)通道的探頭分別沿輥道軸線進(jìn)行往復(fù)掃查。插入式Z型掃查軌跡見附圖2，圖中探頭沿行距230mm，間距100mm，Z型插入式掃查，探頭掃查速度為0.46m/s，中板傳送速度為0.2m/s。
本發(fā)明的機(jī)械掃查系統(tǒng)和微機(jī)控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)Z型掃查工藝的必備條件，機(jī)械掃查系統(tǒng)由TR探頭、探頭起落裝置、掃查裝置、探頭隨動(dòng)裝置和測長裝置組成。
TR探頭為圓形非金屬殼體，采用頻率較高的、長寬比較大的壓電晶片，它由水倉、水咀、鑲有耐磨環(huán)和兩支射頻電纜組成。
探頭起落裝置裝有掃查裝置和帶隨動(dòng)探頭的起落箱體，在微機(jī)的指令下，當(dāng)中板到達(dá)探傷位置時(shí)，自動(dòng)落下，同時(shí)進(jìn)行掃查，探傷完成后自動(dòng)抬起，起落裝置示意圖見附圖3。圖3中[13]為氣缸尾座，[14]為滑輪，[15]為平衡彈簧，[16]為主氣缸，[17]為箱體。
掃查裝置采用了對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，為保證運(yùn)動(dòng)平衡，采用了燕尾形滑道，其示意圖見附圖4。圖中[18]為電動(dòng)機(jī)，[19]為擺線針輪行星減速機(jī)，[20]為曲柄，[21]為連桿，[22]為滑塊。
隨動(dòng)裝置采用了四桿平行四邊形機(jī)構(gòu)和萬向接軸，實(shí)現(xiàn)探頭的隨動(dòng)跟蹤。探頭隨動(dòng)裝置的示意圖見附圖5。圖中[23]為連接板，[24]為上支架，[25]為限位塊，[26]為連桿，[27]為下支架，[28]為叉頭。
測長裝置是為準(zhǔn)確判斷缺陷所處中板的縱向位置。附圖6為其結(jié)構(gòu)示意圖，圖中[29]為尾座，[30]為氣缸，[31]為總體支架，[32]為上支架，[33]為連桿，[34]為下支架，[35]為光電碼盤，[36]為測轉(zhuǎn)盤，[37]為環(huán)形鏈。
微機(jī)控制系統(tǒng)采用TP805微機(jī)，配有ASCII鍵盤、CRT顯示器、80行打印機(jī)和STD總線等組成?？刂葡到y(tǒng)框圖見附圖7。該系統(tǒng)在整個(gè)探傷過程中能及時(shí)準(zhǔn)確地將所有十六個(gè)通道的探傷結(jié)果和探頭所處的位置及時(shí)地顯示、打印、記錄下來，并可形成C掃描圖。整個(gè)工藝過程實(shí)現(xiàn)了程序控制。附圖8是程序流程圖。
本發(fā)明自動(dòng)探傷設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，占地面積小。沿著探頭掃查的漏檢最大面積小于JB1150-73標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許最大缺陷面積，探傷面積為中板總面積的48.4%，為手工掃查的302%，整個(gè)探傷過程全部是自動(dòng)進(jìn)行的。對(duì)8～16mm、540塊中板進(jìn)行了自動(dòng)與手工探傷對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果有傷、無傷對(duì)應(yīng)率均為100%。探傷結(jié)果滿足GB2970-82《中厚鋼板超聲波探傷》的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
本發(fā)明自動(dòng)探傷生產(chǎn)線一個(gè)斑的年探傷能力可達(dá)七萬t以上，年可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益1840萬元以上。


圖1中板超聲波自動(dòng)探傷線工藝布置示意圖，圖中1～12見本說明書;
圖2插入式Z型掃查圖;
圖3起落裝置簡圖，13～17見本說明書，其中A-掃描傳動(dòng)箱;B-探頭隨動(dòng)裝置;
圖4掃查傳動(dòng)裝置機(jī)動(dòng)示意圖，18～22見本說明書;
圖5探頭隨動(dòng)裝置，23～28見本說明書，其中C-探頭;
圖6測長機(jī)械裝置簡圖，29～37見本說明書;
圖7自動(dòng)探傷及控制系統(tǒng)框圖，其中A組和B組-探頭升降掃查控制系統(tǒng)，DF系統(tǒng)-碼盤升降控制系統(tǒng);
圖8程序流程圖。
權(quán)利要求
1.一種用于檢驗(yàn)鍋爐、壓力容器、造船和航天工業(yè)用中板十六通道超聲波自動(dòng)探傷工藝及探傷設(shè)備，其特征在于它是由自動(dòng)探傷工藝、機(jī)械掃揸系統(tǒng)和微機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成。
2.一種按照權(quán)利要求1所說的中板十六通道超聲波自動(dòng)探傷工藝及探傷設(shè)備，其特征在于采用插入式Z型掃查法，當(dāng)中板在輥道上直線前進(jìn)時(shí)16個(gè)通道的探頭分別沿輥道軸線進(jìn)行往復(fù)掃查，探頭沿行距230mm、間距100mm，Z型掃查軌跡運(yùn)行，探頭掃查速度為0.46m/s，中板傳送速度為0.2m/s。
3.一種按照權(quán)利要求1和2所說的中板十六通道超聲波自動(dòng)探傷工藝及探傷設(shè)備，其特征在于機(jī)械掃查系統(tǒng)包含有TR探頭、探頭起落裝置、掃查裝置、探頭隨動(dòng)裝置和測長裝置。
4.一種按照權(quán)利要求1、2、3所說的中板十六通道超聲波自動(dòng)探傷工藝及探傷設(shè)備，其特征在于微機(jī)控制系統(tǒng)包含有TP805微機(jī)、ASCII鍵盤、CRT顯示器、80行打印機(jī)和STD總線等。
5.一種按照權(quán)利要求1至3所說的中板十六通道超聲波自動(dòng)探傷工藝及探傷設(shè)備，其特征在于TR探頭為圓形非金屬殼體，采用頻率較高的、長寬比較大的壓電晶片，它由水倉、水咀、鑲有耐磨環(huán)和兩支射頻電纜組成。
6.一種按照權(quán)利要求1至3所說的中板十六通道超聲波自動(dòng)探傷工藝及探傷設(shè)備，探頭起落裝置由氣缸尾座、滑輪、平衡彈簧、主氣缸、箱體組成。其特征在于探頭起落裝置裝有掃查裝置和帶隨動(dòng)探頭的起落箱體，在微機(jī)的指令下當(dāng)中板到達(dá)探傷位置時(shí)自動(dòng)落下，同時(shí)進(jìn)行掃查，探傷完成后自動(dòng)抬起。
7.一種按照權(quán)利要求1至3所說的中板十六通道超聲波自動(dòng)探傷工藝及探傷設(shè)備，掃查裝置由電動(dòng)機(jī)、擺線針輪行星減速機(jī)、曲柄、連桿、滑塊組成。其特征在于掃查裝置采用了對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，為保證運(yùn)動(dòng)平衡采用了燕尾形滑道。
8.一種按照權(quán)利要求1至3所說的中板十六通道超聲波自動(dòng)探傷工藝及探傷設(shè)備，探頭隨動(dòng)裝置由連接板、上支架、限位塊、連桿、下支架、叉頭組成。其特征在于探頭隨動(dòng)裝置采用了四桿平行四邊形機(jī)構(gòu)和萬向接軸。
9.一種按照權(quán)利要求1至3所說的中板十六通道超聲波自動(dòng)探傷工藝及探傷設(shè)備，其特征在于測長裝置是由尾座、氣缸、總體支架、上支架、光電碼盤、測轉(zhuǎn)盤、環(huán)形鏈組成。
10.一種按照權(quán)利要求1和2所說的中板十六通道超聲波自動(dòng)探傷工藝及探傷設(shè)備，其特征在于所說的限位推鋼裝置是由氣缸和電子開關(guān)線路組成。
11.一種按照權(quán)利要求1和2所說的中板十六通道超聲波自動(dòng)探傷工藝及探傷設(shè)備，其特征在于超聲波探傷設(shè)備采用電子模擬開關(guān)和閘門電路，能夠自動(dòng)調(diào)整閘門寬度。
全文摘要
一種檢驗(yàn)鍋爐、壓力容器、造船和航天工業(yè)用中板十六通道超聲波自動(dòng)探傷工藝及探傷設(shè)備。本發(fā)明用來取代目前所用的手工探傷方法，本發(fā)明采用插入式Z型掃查方法，探頭沿230×100mmZ型掃查，探頭掃查速度為0.46m/s，對(duì)8～16mm中板其傳送速度為0.2m/s，用540塊中板進(jìn)行了自動(dòng)與手工探傷對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果有傷與無傷對(duì)應(yīng)率均為100％，滿足JB1150-73標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。本發(fā)明自動(dòng)探傷生產(chǎn)線一個(gè)班的年探傷能力可達(dá)七萬t以上，年可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益1840萬元以上。
文檔編號(hào)G01N29/04GK1054312SQ9010093
公開日1991年9月4日 申請(qǐng)日期1990年2月22日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月22日
發(fā)明者張永和, 盧金輝, 鄒福玉, 白國德, 何維剛, 高佩蘭 申請(qǐng)人:鞍山鋼鐵公司