[发明专利]一种双传感器焊缝无损检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及焊接检测技术领域，更进一步涉及一种双传感器焊缝无损检测系统。

背景技术

焊接是制造领域重要的加工技术，焊接过程受各种随机因素的影响，有时不可避免会出现裂纹、未焊透、未熔合、气孔、夹渣等焊接缺陷，因此必须准确有效检测出相应的缺陷。目前焊接缺陷的检测方法主要包括：磁粉检测法、渗透检测法、射线检测法、超声波检测法、涡流检测法等。

磁粉检测法在被测焊件上均匀布满磁粉，磁化后被测焊件的焊接缺陷会产生不规则的磁力线，这些缺陷将会通过磁粉的分布展现出来，磁粉检测法用于近表面缺陷的检测，但被测焊件必须是顺磁性材料，在检测前必须先对其焊件进行表面处理，确保焊件表面光滑，避免因表面不平影响检测结果。

渗透检测法基于液体的毛细管作用，检测焊件表面开口缺陷，包括荧光和着色两种方法；荧光检测是将焊件浸入荧光液中，缺陷内壁因毛细作用吸满了荧光液，除去表面液体后，因光电效应，经紫外线照射后发出可见光显现缺陷；着色检测的原理和荧光检测相似，不需要专门的设备，用显像粉将吸附在缺陷内的着色液吸出焊件表面显现缺陷；该方法在检测焊件表面开口裂纹时灵敏度较高，对表面潮湿或存在涂层的焊件会极大影响检测效果，此方法对检测员的经验要求较高。

射线检测法利用射线(x射线、γ射线等)穿过被测焊件内部缺陷的一种方法，不同物体衰减程度不同，衰减的程度由物体的厚度、材料种类及射线的种类决定。该方法主要用于检测焊件内部的缺陷，工件的厚度不宜超过80mm，可根据材料的衰减系数作相应加厚或减薄。该方法成本高，检测设备大，产生的射线辐射对人体伤害极大，对微裂纹的检测灵敏度低。

超声波检测法利用超声波在焊件内传播时受到材料声学特征和内部组织变化的影响，通过超声波的影响程度及状况分析，探测材料性能及结构变化；此方法对操作人员的要求较高，区分不同种类的缺陷难度较大，检测时需要耦合剂。

涡流检测法基于电磁感应原理，变化的磁场在超导体中产生涡流，如果工件中存在缺陷、夹杂、电导率变化或结构变化会影响涡流的流动，使叠加磁场发生变化，根据磁场的变化可判断焊接的缺陷。但此方法只适合导电材料表面和近表面检测，难以判断缺陷的种类、形状和大小。

发明内容

本发明一种双传感器焊缝无损检测系统，可实现无损测量，通过两种测量方式的互补，准确确定缺陷的类型及位置，具体方案如下：

一种双传感器焊缝无损检测系统，包括可对准同一焊缝的线结构光传感器和磁光传感器，测量时两者的相对位置保持固定；所述线结构光传感器和所述磁光传感器分别信号连接于控制器，所述控制器根据所述线结构光传感器的信号进行三维建模得到焊缝的形貌特征；磁场发生器对被测焊件励磁，磁光传感器检测励磁的焊缝，所述控制器结合所述形貌特征得到所述磁光传感器检测的焊缝内部缺陷所处位置。

可选地，所述线结构光传感器距离被测焊件的间距为10～40mm，所述磁光传感器距离被测焊材的间距小于1mm。

可选地，所述线结构光传感器和所述磁光传感器固定设置于测量箱内壁上；所述测量箱的底部开设线结构光检测窗和磁光检测窗。

可选地，所述测量箱内部设置螺纹调节杆，通过螺纹调节所述线结构光传感器与被测焊件之间的距离。

可选地，所述测量箱的外侧设置用于手工推动的把手；所述测量箱的底部设置用于移动的滚轮。

可选地，所述测量箱上设置用于装配驱动部件的定位孔。

可选地，所述磁场发生器设置于所述测量箱的底部，所述磁场发生器对称设置于磁光检测窗侧方，用于产生恒定磁场。

本发明公开了一种双传感器焊缝无损检测系统，包括可对准同一焊缝的线结构光传感器和磁光传感器，测量时两者的相对位置保持固定，可共同对正被检测的焊缝；线结构光传感器和磁光传感器分别信号连接于控制器，将测量信号传递至处理进行运算处理；磁场发生器对被测焊件进行励磁，控制器根据线结构光传感器的信号进行三维建模得到焊缝的形貌特征，可检测焊缝的外表是否存在缺陷；磁光传感器检测得到焊缝内部是否存在缺陷，由于线结构光传感器和磁光传感器两者的相对位置已经确定，三维建模后结合线结构光传感器检测的形貌特征得到内部缺陷所处位置。

通过线结构光传感器得到焊缝的外部特征，判断外表是否存在缺陷；磁光传感器可检测焊缝内部是否存在缺陷，两传感器的位置已经确定，当检测到缺陷后结合焊缝的三维模型可得到内部缺陷的具体位置。此检测方法不需要将焊件磨损，实现无损测量，并可得到内部与外部缺陷的具体情况。

附图说明