焊縫熔深檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及焊縫檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種用于激光焊接的焊縫熔深檢測
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技術(shù)應用的重要方面之一，由于其獨特的優(yōu)點，已成功應用于微、小型零件的精密焊接中。隨著激光焊接技術(shù)的普及，對于激光焊接中焊縫熔深的檢測也成為了一個新的研究方向。焊縫熔深也指熔核深度，它是指母材熔化部的最深位與母材表面之間的距離。這個數(shù)據(jù)對于后續(xù)焊接質(zhì)量的快速評估提供重要的參數(shù)。
[0003]目前實驗室里面檢測激光焊接的熔深一般是采用切片法，即在焊縫處做切片，這樣能夠明顯的觀察到焊縫熔深，但是顯然這種是一種破壞式的檢測方法，只能作為試驗時的驗證來使用，而不能作為工業(yè)生產(chǎn)時的快速評估來用。而不破壞焊縫來檢測焊縫的熔核深度就需要采用無損檢測方法。現(xiàn)有技術(shù)中，無損檢測的常用方法有超聲檢測法、渦流檢測法、射線檢測法、磁粉檢測法、滲透檢測法。
[0004]超聲檢測是利用超聲波與物體的相互作用所提供的信息來實現(xiàn)的。聲波能在金屬中傳播。這種方法的不足之處是超聲波在空氣中衰減很快，檢測時一般要有聲波的傳播介質(zhì)，如油或水等耦合劑，檢測效率較低。另一方面，超聲檢測對被檢工件的厚度要求較高，而激光焊接技術(shù)常用于較薄的工件焊接，從這方面來看超聲檢測也不適用于激光焊焊縫檢測。
[0005]射線檢測法是利用電離輻射與物質(zhì)間相互作用所產(chǎn)生的物理效應(如輻射強度的變化、散射等)以探測工件內(nèi)部不連續(xù)、結(jié)構(gòu)或厚度等的無損檢測方法。射線檢測法主要對于體積型缺陷探傷具有較高的靈敏度。其對于裂紋受角度影響較大，故射線檢測法適宜于體積性缺陷檢測，而不適宜面積型缺陷檢測。由于激光焊焊縫寬度較窄，一般常出現(xiàn)的缺陷為未焊透等面積型缺陷，故射線檢測方法在激光焊焊縫檢測上應用的可行性較低。
[0006]渦流檢測法是靠電磁感應原理工作的，所以渦流檢測法可以檢測工件的表面缺陷與近表面缺陷。渦流檢測法的顯著特點是對導電材料起作用，而不一定是鐵磁材料，但對鐵磁材料的效果較差。其次，待探工件表面的光潔度、平整度、邊界等對渦流都有較大影響，因此常將渦流檢測法用于形狀較規(guī)則、表面較光潔的銅管等非鐵磁性工件探傷，并不能用于激光焊焊縫檢測。
[0007]磁粉檢測是檢測缺陷處形成的漏磁通來探傷的，其只適用于鐵磁材料，只有鐵磁材料被磁化后，表面和近表面缺陷才能在工件表面形成漏磁通。同時漏磁檢測中，磁化是實現(xiàn)檢測的先決條件，它決定著被測對象能否產(chǎn)生出被測量和被分辨的磁場信號，同時也影響著檢測信號的性能特征和測量裝置的結(jié)構(gòu)特征。漏磁檢測的機理決定了檢測裝置的復雜性，也相應增加了檢測系統(tǒng)的不可靠性。
[0008]滲透檢測是一種以毛細作用原理為基礎(chǔ)的檢查表面開口缺陷的無損檢測方法。常用于表面缺陷的檢測，而很難檢測出近表面的缺陷。故滲透檢測也不適用于激光焊焊縫的檢測。
[0009]因此，目前急需一種檢測操作簡單方便，檢測效率高，可靠性高的焊縫熔深檢測裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0010]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種檢測操作簡單方便，檢測效率高，可靠性高的焊縫熔深檢測裝置。
[0011]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出一種焊縫熔深檢測裝置，它包括:
[0012]磁場檢測探頭，用于檢測焊縫內(nèi)部的磁感應信號；
[0013]信號采集器，與磁場檢測探頭通過信號線連接，用于將磁場檢測探頭檢測到的磁場強度信號的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并傳送給控制器；
[0014]帶有顯示屏的控制器，用于和信號采集器連接，將信號采集器采集到的信號轉(zhuǎn)換成圖像信號并顯示。
[0015]采用上述裝置后，通過磁場檢測探頭沿著焊縫進行掃查，來檢測焊縫處的磁感應強度，并通過信號采集器將磁感應強度轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號發(fā)送給控制器，控制器通過處理數(shù)據(jù)，通過分析焊縫的不同位置的磁感應強度來計算該位置的熔深，從而可以得到沿焊縫的各個位置的熔深的曲線，并將其在顯示屏中進行顯示，從而可以快速而簡單地得到焊縫的恪深，檢測效率尚，可靠性尚。
[0016]所述磁場強度檢測探頭設(shè)有三組，分別為設(shè)有一個磁通門傳感器的第一磁場檢測探頭，設(shè)有兩個磁通門傳感器的第二磁場檢測探頭以及設(shè)有三個磁通門傳感器的第三磁場檢測探頭，所述每組磁場檢測探頭均設(shè)有帶有接口的連接線，所述信號采集器上設(shè)有三個與磁場強度檢測探頭連接的信號接收通道。本申請中磁場檢測探頭設(shè)有三組，對于只有一個磁通門傳感器的第一磁場檢測探頭，它的優(yōu)點是對實時的磁感應強度信號的真實值還原度高，缺點是焊縫中干擾信號的會對傳感器采集的有效信號影響較大；對于有兩個磁通門傳感器的第二磁場檢測探頭，它采用兩個磁通門傳感器前后并排放置同時掃查，并在后續(xù)的數(shù)據(jù)處理部分對兩個傳感器采集到的信號進行差分處理，這樣的好處是可以濾掉干擾信號，缺點是一定程度上也破壞了信號的實時性；對于有三個磁通門傳感器的第三磁場檢測探頭，它是由三個傳感器呈三角排布掃查，其中一個磁通門傳感器負責采集實時的磁感應強度信號，而另外兩個磁通門傳感器負責采集環(huán)境中的磁感應強度信號，用于濾掉環(huán)境中的干擾信號，該方法雖綜合了前兩種方式的優(yōu)勢，但其實時性不如方式一好，濾掉焊縫上干擾信號的能力也不如方式二。本申請采用三種探頭，可以方便用戶根據(jù)實際需求更換探頭，并且信號采集器上設(shè)有三個信號采集通道，可以根據(jù)需求選擇信號采集通道的開啟和關(guān)閉。
[0017]所述第二磁場檢測探頭上的兩個磁通門傳感器并排放置，所述第三磁場檢測探頭上的三個磁通門傳感器呈三角形放置。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為第一磁場檢測探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為第二磁場檢測探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為第三磁場檢測探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；。
[0022]如圖所示:1、磁場檢測探頭，1.1、磁通門傳感器，2、信號采集器，3、控制器。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明:
[0024]如圖1-圖4所示，本實用新型提出一種焊縫熔深檢測裝置，它包括:
[0025]磁場檢測探頭1，用于檢測焊縫內(nèi)部的磁感應信號；
[0026]信號采集器2，與磁場檢測探頭通過信號線連接，用于將磁場檢測探頭檢測到的磁場強度信號的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并傳送給控制器；
[0027]帶有顯示屏的控制器3，用于和信號采集器連接，將信號采集器采集到的信號轉(zhuǎn)換成圖像信號并顯示。
[0028]本實用新型的工作原理如下:在檢測時，拿著磁場檢測探頭靠近焊縫并朝著同一方向沿著焊縫移動進行掃查，磁場檢測探頭上的磁通門傳感器將感應到的磁場強度信號傳送到信號采集器，由于焊縫中的熔核為鐵磁性材料，因此在地磁環(huán)境下如果焊縫中的熔核深度不同，那么產(chǎn)生的磁場也不同，磁通門傳感器能夠感應到這種微小的磁場變化，并將感應到的磁感應強度傳遞到信號采集器中，信號采集器將磁感應強度信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并發(fā)送給控制器，控制器通過得到的磁感應強度值計算焊縫熔深，并將焊縫熔深的圖像顯示在顯示屏上。
[0029]所述磁場檢測探頭I設(shè)有三組，分別為設(shè)有一個磁通門傳感器1.1的第一磁場檢測探頭，設(shè)有兩個磁通門傳感器1.1的第二磁場檢測探頭以及設(shè)有三個磁通門傳感器1.1的第三磁場檢測探頭，所述每組磁場檢測探頭均設(shè)有帶有接口的連接線，所述信號采集器上設(shè)有三個與磁場檢測探頭連接的信號接收通道。本申請中磁場檢測探頭設(shè)有三組，對于只有一個磁通門傳感器的第一磁場檢測探頭，它的優(yōu)點是對實時的磁感應強度信號的真實值還原度高，缺點是焊縫中干擾信號的會對傳感器采集的有效信號影響較大；對于有兩個磁通門傳感器的第二磁場檢測探頭，它采用兩個磁通門傳感器前后并排放置同時掃查，并在后續(xù)的數(shù)據(jù)處理部分對兩個傳感器采集到的信號進行差分處理，這樣的好處是可以濾掉干擾信號，缺點是一定程度上也破壞了信號的實時性；對于有三個磁通門傳感器的第三磁場檢測探頭，它是由三個傳感器呈三角排布掃查，其中一個磁通門傳感器負責采集實時的磁感應強度信號，而另外兩個磁通門傳感器負責采集環(huán)境中的磁感應強度信號，用于濾掉環(huán)境中的干擾信號，該方法雖綜合了前兩種方式的優(yōu)勢，但其實時性不如方式一好，濾掉焊縫上干擾信號的能力也不如方式二。本申請采用三種探頭，可以方便用戶根據(jù)實際需求更換探頭，并且信號采集器上設(shè)有三個信號采集通道，可以根據(jù)需求選擇信號采集通道的開啟和關(guān)閉。
[0030]所述磁通門傳感器是利用被測磁場中高導磁鐵芯在交變磁場的飽和激勵下，其磁感應強度與磁場強度的非線性關(guān)系來測量弱磁場的一種傳感器。
[0031]所述第二磁場檢測探頭上的兩個磁通門傳感器并排放置，所述第三磁場檢測探頭上的三個磁通門傳感器呈三角形放置。
【主權(quán)項】
1.一種焊縫熔深檢測裝置，其特征在于，它包括: 磁場檢測探頭，用于檢測焊縫內(nèi)部的磁感應信號； 信號采集器，與磁場檢測探頭通過信號線連接，用于將磁場檢測探頭檢測到的磁場強度信號的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并傳送給控制器； 帶有顯示屏的控制器，用于和信號采集器連接，將信號采集器采集到的信號轉(zhuǎn)換成圖像信號并顯示。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊縫熔深檢測裝置，其特征在于:所述磁場檢測探頭設(shè)有三組，分別為設(shè)有一個磁通門傳感器的第一磁場檢測探頭，設(shè)有兩個磁通門傳感器的第二磁場檢測探頭以及設(shè)有三個磁通門傳感器的第三磁場檢測探頭，所述每組磁場檢測探頭均設(shè)有帶有接口的連接線，所述信號采集器上設(shè)有三個與磁場檢測探頭連接的信號接收通道。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊縫熔深檢測裝置，其特征在于:所述第二磁場檢測探頭上的兩個磁通門傳感器并排放置，所述第三磁場檢測探頭上的三個磁通門傳感器呈三角形放置。
【專利摘要】本實用新型提供一種焊縫熔深檢測裝置，它包括：磁場檢測探頭，用于檢測焊縫內(nèi)部的磁感應信號；信號采集器，與磁場檢測探頭通過信號線連接，用于將磁場檢測探頭檢測到的磁場強度信號的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并傳送給控制器；帶有顯示屏的控制器，用于和信號采集器連接，將信號采集器采集到的信號轉(zhuǎn)換成圖像信號并顯示。采用上述焊縫熔深檢測裝置，檢測操作簡單方便，檢測效率高，可靠性高。
【IPC分類】G01B7/26
【公開號】CN204757918
【申請?zhí)枴緾N201520407616
【發(fā)明人】于潤橋, 夏桂鎖, 張斌, 胡博, 程東方, 程強強
【申請人】寧波市鄞州磁泰電子科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月12日