基于渦流加熱的金屬焊縫缺陷紅外檢測系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種基于渦流加熱的金屬焊縫缺陷紅外檢測系統，包括機械調節裝置、加熱裝置和檢測裝置；加熱裝置包括感應線圈和控制板，感應線圈置于機械調節裝置上，通過機械調節裝置調節感應線圈位置，為金屬焊縫加熱；檢測裝置包括紅外熱像儀和計算機，置于機械調節裝置上，紅外熱像儀的鏡頭對準金屬焊縫上感應線圈加熱的位置，紅外熱像儀與控制板相連，紅外熱像儀的輸出接口與計算機連接。本實用新型專利技術可以實現對不同方位、不同類型的金屬焊縫進行檢測，方便、快捷、易操作。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及無損檢測領域，尤其涉及一種基于渦流加熱的金屬焊縫缺陷紅外檢測系統。
技術介紹
傳統的無損檢測方法有射線、超聲、磁粉、滲透、渦流、聲發射等無損檢測技術。射線檢測對人體、環境有影響，檢測成本高、周期長，不適合現場在線檢測；超聲檢測不易檢測形狀復雜的工件，需要逐點掃描、檢測效率低；磁粉檢測限于鐵磁性材料，缺陷定量檢測較為困難；滲透檢測檢測程序復雜，只能檢出表面開口缺陷，不適合檢查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件，而且很難對缺陷做出定量評價；渦流檢測不適用于形狀復雜的零件，而且只能檢測導電材料的表面和近表面缺陷，檢測結果也易于受到材料本身及其他因素的干擾；聲發射檢測對材料甚為敏感，又易受到機電噪聲的干擾，只能對缺陷定位分析，無法對缺陷定性、定量分析。紅外無損檢測技術是一種基于溫度場來識別導體缺陷的新型檢測技術，具有檢測結果直觀、準確、快速、非接觸式檢測、檢測面積大、靈敏度高等優點，可實現對金屬、非金屬及復合材料等缺陷的檢測；但此項技術在金屬焊縫的無損檢測領域中并未得到廣泛的應用。紅外無損檢測技術按其檢測方式可分為主動式檢測和被動式檢測,渦流加熱紅外檢測技術屬于主動式檢測技術，它是利用電磁感應原理，利用工件中產生的渦流來加熱，與光學熱激勵，超聲熱激勵相比，它加熱效率高，速度快，可靠性高，易于實現高溫和局部位置的加熱，在工業加熱領域已經得到了廣泛的應用。基于渦流加熱的紅外檢測系統對金屬焊縫的檢測，具有檢測方便、快捷，易操作的特點。
技術實現思路
本技術的目的在于，提供了一種利用渦流加熱的紅外檢測系統對實際工況中不同方位的金屬焊縫進行檢測，通過渦流加熱，加熱效率高，速度快，可靠性高，易于實現局部位置的加熱。為達上述目的，本技術提供一種基于渦流加熱的金屬焊縫缺陷紅外檢測系統，其特征在于，包括機械調節裝置、加熱裝置和檢測裝置；加熱裝置包括感應線圈和控制板，感應線圈置于機械調節裝置上，通過機械調節裝置調節感應線圈位置，為金屬焊縫加熱；檢測裝置包括紅外熱像儀和計算機，置于機械調節裝置上，紅外熱像儀的鏡頭對準金屬焊縫上感應線圈加熱的位置，紅外熱像儀與控制板相連，紅外熱像儀的輸出接口與計算機連接。本技術所述的系統中，所述的機械調節裝置包括俯仰調節裝置、上升下降調節裝置和移動式小車；所述的俯仰調節裝置包括剛性構件和俯仰調節器，所述的剛性構件分別通過萬向節與感應線圈、紅外熱像儀連接，并通過螺栓固定在上升下降調節裝置上，所述的俯仰調節器用于控制方形線圈與紅外熱像儀的角度變化；所述的上升下降調節裝置包括升降機構和支座，支座上放置電動機，升降機構通過傳動軸與電動機的一端相連，用于控制感應線圈、紅外熱像儀的上下運動；所述的移動式小車上設有平行移動桿，其上放置支座。本技術所述的系統中，所述感應線圈為方形線圈，采用高導電性的圓管制成。本技術所述的系統中，該系統還包括手搖傳動裝置，與電動機的另一端連接。本技術所述的系統中，紅外熱像儀的輸出接口通過USB線纜與計算機連接。本技術所述的系統中，支座上還設有倒順開關，與電動機連接，控制電動機的正反轉。本技術產生的有益效果是:本技術利用渦流加熱，安全可靠，通過機械調節裝置調節感應線圈與紅外熱像儀的位置可實現不同方位、不同類型的金屬焊縫的檢測。利用紅外熱像儀來檢測金屬焊縫的溫度分布，不需要直接接觸金屬焊縫，具有檢測速度快，直觀，操作簡單的優點。【附圖說明】下面將結合附圖及實施例對本技術作進一步說明，附圖中:圖1是本技術實施例基于渦流加熱的金屬焊縫缺陷紅外檢測系統的結構示意圖；圖2是本技術實施例基于渦流加熱的金屬焊縫缺陷紅外檢測系統的原理框圖。圖中:1一剛性構件，2—俯仰調節器，3—上升下降調節裝置，4一計算機，5—控制板，6—平行移動桿，7—滾輪，8—電源機箱，9一電動機，10—支座，11 一倒順開關，12—紅外熱像儀，13一感應線圈。【具體實施方式】為了使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。如圖1所示，本技術實施例的包括機械調節裝置、加熱裝置和檢測裝置；加熱裝置包括感應線圈13和控制板5，感應線圈13置于機械調節裝置上，通過機械調節裝置調節感應線圈位置，為金屬焊縫加熱；本技術的一個實施例中，感應線圈13，采用高導電性的圓管制成，管內采用水冷方式降溫。檢測裝置包括紅外熱像儀12和計算機4，置于機械調節裝置上，紅外熱像儀的鏡頭對準金屬焊縫上感應線圈加熱的位置，紅外熱像儀12與控制板5相連，紅外熱像儀的輸出接口與計算機連接，輸出接口可通過USB線纜與計算機4連接。檢測裝置通過紅外熱像儀12獲取金屬焊縫的熱像圖，通過計算機4進行圖像分析。紅外熱像儀12可采用在線紅外熱像儀。為了對紅外熱像儀12獲取的圖像進行實時分析處理，計算機4上可安裝圖像處理軟件。為了控制感應線圈13與紅外熱像儀同步工作，以及控制加熱時間，控制板5可同時連接到感應線圈13和紅外熱像儀12上。控制板5連接電源機箱8。本技術的一個實施例中，機械調節裝置包括俯仰調節裝置、上升下降調節裝置和移動式小車。機械調節裝置包括俯仰調節裝置、上升下降調節裝置3和移動式小車；所述的俯仰調節裝置包括剛性構件I和俯仰調節器2，剛性構件I分別通過萬向節與感應線圈13、紅外熱像儀12連接，通過螺栓固定在上升下降調節裝置3上，俯仰調節器2用于控制感應線圈13與紅外熱像儀12的角度變化。所述的上升下降調節裝置包括升降機構和支座10，支座10上放置電動機9，升降機構通過傳動軸與電動機9的一端相連，用于控制感應線圈13、紅外熱像儀12的上下運動；移動式小車上設有平行移動桿6，其上放置支座10。在支座10的底部可設有滑輪，滑輪與平行移動桿6相連，移動式小車底部也可裝有滾輪7，以便于移動式小車的運動。電源機箱8、控制板5均可放置在移動式小車上。本技術的一個實施例中，該系統還包括手搖傳動裝置，與電動機9的另一端連接，從而可以通過手搖控制上升下降調節裝置3的上下位置。本技術的一個實施例中，支座10上還設有倒順開關11，與電動機9連接，控制電動機9的正反轉。如圖2所示，本系統工作時，對控制板5進行通電，設置控制板5參數，即控制加熱時間、控制感應線圈13、熱外熱像儀12同步工作，利用感應線圈產生的集膚效應和鄰近效應對金屬焊縫進行主動式加熱；利用檢測裝置中的紅外熱像儀12捕捉金屬焊縫表面的溫度分度，并將熱像圖通過USB線纜輸到計算機4中；利用圖像處理軟件進行圖像分析處理，判斷被檢測金屬焊縫是否存在缺陷。本技術的機械調節裝置利用移動式小車上的滾輪7實現應線圈13、紅外熱像儀12在平面上的移動，上升下降調節裝置3可以實現感應線圈13、紅外熱像儀12的上下運動，俯仰調節裝置的俯仰調節器2可以實現感應線圈13、紅外熱像儀的角度變化，感應線圈13、紅外熱像儀12與剛性構件I之間的萬向節可以調節其位置，這樣就可以實現工況中不同方位、不同類型的金屬焊縫的檢測；在檢測過程中可以通過調節控制板5來控制感應線圈13加熱與紅外熱像儀12同步工作，以及控制本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于渦流加熱的金屬焊縫缺陷紅外檢測系統，其特征在于，包括機械調節裝置、加熱裝置和檢測裝置；加熱裝置包括感應線圈和控制板，感應線圈置于機械調節裝置上，通過機械調節裝置調節感應線圈位置，為金屬焊縫加熱；檢測裝置包括紅外熱像儀和計算機，置于機械調節裝置上，紅外熱像儀的鏡頭對準金屬焊縫上感應線圈加熱的位置，紅外熱像儀與控制板相連，紅外熱像儀的輸出接口與計算機連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉志平，劉興樂，江蕾，盧舸，
申請(專利權)人：武漢理工大學，
類型：新型
國別省市：湖北;42