聚焦聲場對連鑄坯樣品檢測的超聲掃查裝置的製作方法

2023-09-19 21:59:20

專利名稱：聚焦聲場對連鑄坯樣品檢測的超聲掃查裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋼坯檢測領域，尤其涉及一種超聲掃查裝置。
背景技術：
提高鋼水和連鑄坯的純淨度是目前鋼鐵生產的技術趨勢，檢查連鑄坯質量情況的手段不多，目前有分析鑄坯的偏析情況硫印的方法，用於分析鑄坯的偏析情況的硫印方法是一種宏觀觀察偏析情況的手段，在煉鋼現場附近就配有專門的場地用於這項檢查，用來分析連鑄坯質量狀況，硫印樣品是從鋼水澆注的連鑄坯頭尾料上截取的，體積較大，重量約300kg左右。在熱軋以後的生產線上也有在線的超聲波無損檢查設備可以在線判斷分析連鑄坯經過熱軋後的產品潔淨度情況，當然如果在熱軋工藝更上遊比如連鑄坯生產階段就能夠把握材料的純淨程度，就可以預測後續的質量情況，為生產提供更多的信息。對連鑄坯採用聚焦聲場實施宏觀潔淨度的檢測評價是一種反映鑄坯質量的方法，該方法檢測靈敏度和檢測效率都比較高。由於在線連鑄坯產品溫度高，表面粗糙，難以直接進行聚焦聲場的檢測，所以需要先提取連鑄坯潔淨度樣品，經過樣品加工後，再進行檢測。連鑄坯潔淨度樣品是從鋼水澆注的連鑄坯上截取的片狀樣品，厚度IOOmm以內，體積較大，重量約幾百公斤。現有的探測試驗中，為了在連鑄坯樣品上直接進行夾渣含量檢查的超聲波試驗，通常採用了 5 IOMHz頻率的聚焦超聲波換能器作為探針，來檢取夾渣的回波信號，同時由於連鑄坯樣品厚度￡100_，實現長焦距超聲換能器與連鑄坯樣品的水耦合有較大困難，並且連鑄坯樣品體積大，非常重，所以在採用聚焦聲場對連鑄坯樣品實施內部質量狀況的檢測評價過程中，需要設計安全合理的裝置結構來配合完成樣品放置、調整、和配合檢測分析，需要一種專門的裝置來實現。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種聚焦聲場對連鑄坯樣品檢測的超聲掃查裝置，本裝置的超聲聚焦探頭可以自由的在三維方向上移動，放置待測樣品的水槽內通過四個水平調節頂出頭能夠快速調節樣品水平，實現了對硫印內部夾渣檢測所需的包括移動、耦合厚度、樣品水平等外圍檢測條件的高精度控制調節。本實用新型是這樣實現的:一種聚焦聲場對連鑄坯樣品檢測的超聲掃查裝置，包括支撐座、水槽機構、門形支架、探頭託架和超聲聚焦探頭，所述水槽機構固定安裝在支撐座上，所述支撐座設有一對導軌，所述門形支架跨過水槽機構架設在一對導軌上，所述導軌上設置有支架電機，所述門形支架通過絲槓副由支架電機帶動；所述探頭託架設置在門形支架的橫梁上，橫梁上設置有託架電機，託架電機通過絲槓副帶動探頭託架在橫梁上移動；所述超聲聚焦探頭設置在探頭託架，探頭託架上設置有探頭電機，所述探頭電機通過絲槓副帶動超聲聚焦探頭上下移動； 所述超聲聚焦探頭與水槽機構相配合，所述水槽機構內設置有水平調節機構。[0007]所述的絲槓副上都設置有滾珠絲槓致動器。所述的探頭電機為帶抱剎伺服電機。所述水槽機構包括水槽和四組水平調節機構，所述水槽內設有水槽託座板，四組水平調節機構設置在水槽託座板上成方形排列；所述水平調節機構包括水平調節頂出頭、水平調節聯接杆和水平調節旋紐，所述水平調節聯接杆一端通過蝸輪蝸杆機構帶動連接水平調節頂出頭，水平調節聯接杆另一端與水平調節旋紐相連，所述水平調節頂出頭的底端設置在水槽託座板的下方，水平調節頂出頭的頂端穿過水槽託座板，水平調節頂出頭與水槽託座板之間由防水蓋板密封。所述的蝸輪蝸杆機構包括蝸杆、蝸輪和軸承，所述蝸杆一端與蝸輪相配合，蝸杆另一端與水平調節聯接杆相連，所述蝸輪通過軸承安裝在水槽託座板的下方，蝸輪中心設有螺紋孔，所述水平調節頂出頭穿過蝸輪中心的螺紋孔，水平調節頂出頭與蝸輪構成絲槓副。所述的防水蓋板與水槽託座板和水平調節頂出頭的密封端面上設置有O形密封圈。所述的水槽為有機玻璃水槽。所述水平調節頂出頭的頂端為球形頭。本實用新型聚焦聲場對連鑄坯樣品檢測的超聲掃查裝置上的超聲聚焦探頭由電機帶動可以自由的在三維方向上移動，放置待測樣品的水槽內通過四個水平調節頂出頭能夠快速調節樣品水平，確保檢測的有效實施，實現了聚焦超聲波和大重量連鑄坯樣品的全方位水平耦合，實現了對硫印內部夾渣檢測所需的包括移動、耦合厚度、樣品水平等外圍檢測條件的高精度控制調節。

圖1為本實用新型聚焦聲場對連鑄坯樣品檢測的超聲掃查裝置的主視示意圖；圖2為本實用新型的俯視示意圖；圖3為本實用新型的左視示意圖；圖4為本實用新型中水槽機構的主視局部截面圖；圖5為本實用新型中水槽機構的俯視示意圖；圖6為水槽機構中水平調節頂出頭區域的放大截面圖。圖中:1支撐座、2水槽機構、3門形支架、4探頭託架、5超聲聚焦探頭、6橫梁、7滾珠絲槓致動器、21水槽、22水槽託座板、23水平調節頂出頭、24水平調節聯接杆、25水平調節旋紐、26防水蓋板、27蝸杆、28蝸輪、29軸承、20 O形密封圈。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型表述的內容之後，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。實施例1如圖1、2、3所示，一種聚焦聲場對連鑄坯樣品檢測的超聲掃查裝置，包括支撐座1、水槽機構2、門形支架3、探頭託架4和超聲聚焦探頭5，考慮到防水美觀和承重等性能，在本實施例中，所述的支撐座I採用大理石平臺；所述水槽機構2固定安裝在支撐座I上，所述支撐座I設有一對導軌，所述門形支架3跨過水槽機構2架設在一對導軌上，所述導軌上設置有支架電機，所述門形支架3通過絲槓副由支架電機帶動；所述探頭託架4設置在門形支架3的橫梁6上，橫梁6上設置有託架電機，託架電機通過絲槓副帶動探頭託架4在橫梁6上移動；所述超聲聚焦探頭5設置在探頭託架4，探頭託架4上設置有探頭電機，所述探頭電機通過絲槓副帶動超聲聚焦探頭5上下移動；所述超聲聚焦探頭5與水槽機構2相配合，所述水槽機構2內設置有水平調節機構。在本實用新型中，為了方便對超聲聚焦探頭5位置的控制，所述的絲槓副上都設置有滾珠絲槓致動器7，電機與絲槓副之間通過聯軸器相連動，所述的探頭電機為帶抱剎伺服電機。如圖4、5、6所示，本實用新型可以進一步描述為，所述水槽機構2包括水槽21和四組水平調節機構，所述水槽21內設有水槽託座板22，四組水平調節機構設置在水槽託座板22上成方形排列；所述水平調節機構包括水平調節頂出頭23、水平調節聯接杆24和水平調節旋紐25，所述水平調節聯接杆24 —端通過蝸輪蝸杆機構帶動連接水平調節頂出頭23，水平調節聯接杆24另一端與水平調節旋紐25相連，所述水平調節頂出頭23的底端設置在水槽託座板22的下方，水平調節頂出頭23的頂端穿過水槽託座板22，水平調節頂出頭23與水槽託座板22之間由防水蓋板26密封。本實用新型可以進一步描述為，所述的蝸輪蝸杆機構包括蝸杆27、蝸輪28和軸承29，所述蝸杆27 —端與蝸輪28相配合，蝸杆27另一端與水平調節聯接杆24相連，所述蝸輪28通過軸承29安裝在水槽託座板22的下方，蝸輪28中心設有螺紋孔，所述水平調節頂出頭23穿過蝸輪28中心的螺紋孔，水平調節頂出頭23與蝸輪28構成絲槓副。在本實施例中，為了進一步增強放水密封的效果，所述的防水蓋板26與水槽託座板22和水平調節頂出頭23的密封端面上設置有O形密封圈20。在檢測時為了方便觀察，所述的水槽21為有機玻璃水槽。在本實施例中，為了避免水平調節頂出頭22碰傷被測鋼板，所述水平調節頂出頭22的頂端為球形頭。該機械結構的工作過程如下:I)門形支架3的鎖緊機構脫開，支架電機開始工作使門形支架3離開檢測位置到達指定的接料位置後停止；2)待檢連鑄坯樣品運放到水槽21就位，門形支架3回到檢測區域，鎖緊機構鎖緊門形支架3 ；3)調整檢測條件，包括樣品水平、水層高度、探頭位置等，為啟動檢測程序做好準備;4)檢測結束後，門形支架3的鎖緊機構脫開，支架電機開始工作使門形支架3離開檢測位置到達指定出料位置後停止；樣品移出後，門形支架3回到檢測區域，鎖緊機構鎖緊門形支架3。
權利要求1.一種聚焦聲場對連鑄坯樣品檢測的超聲掃查裝置，其特徵是:包括支撐座(I)、水槽機構(2)、門形支架(3)、探頭託架(4)和超聲聚焦探頭(5)，所述水槽機構(2)固定安裝在支撐座(I)上，所述支撐座(I)設有一對導軌，所述門形支架(3)跨過水槽機構(2)架設在一對導軌上，所述導軌上設置有支架電機，所述門形支架(3)通過絲槓副由支架電機帶動；所述探頭託架⑷設置在門形支架⑶的橫梁(6)上，橫梁(6)上設置有託架電機，託架電機通過絲槓副帶動探頭託架(4)在橫梁(6)上移動；所述超聲聚焦探頭(5)設置在探頭託架(4)，探頭託架(4)上設置有探頭電機，所述探頭電機通過絲槓副帶動超聲聚焦探頭(5)上下移動；所述超聲聚焦探頭(5)與水槽機構(2)相配合，所述水槽機構(2)內設置有水平調節機構。
2.如權利要求1所述的聚焦聲場對連鑄坯樣品檢測的超聲掃查裝置，其特徵是:所述的絲槓副上都設置有滾珠絲槓致動器(7)。
3.如權利要求1所述的聚焦聲場對連鑄坯樣品檢測的超聲掃查裝置，其特徵是:所述的探頭電機為帶抱剎伺服電機。
4.如權利要求f3中任意一權利要求所述的聚焦聲場對連鑄坯樣品檢測的超聲掃查裝置，其特徵是:所述水槽機構(2)包括水槽(21)和四組水平調節機構，所述水槽(21)內設有水槽託座板(22)，四組水平調節機構設置在水槽託座板(22)上成方形排列；所述水平調節機構包括水平調節頂出頭(23)、水平調節聯接杆(24)和水平調節旋紐(25)，所述水平調節聯接杆(24) —端通過蝸輪蝸杆機構帶動連接水平調節頂出頭(23)，水平調節聯接杆(24)另一端與水平調節旋紐(25)相連，所述水平調節頂出頭(23)的底端設置在水槽託座板(22)的下方，水平調節頂出頭(23)的頂端穿過水槽託座板(22)，水平調節頂出頭(23)與水槽託座板(22)之間由防水蓋板(26)密封。
5.如權利要求4所述的聚焦聲場對連鑄坯樣品檢測的超聲掃查裝置，其特徵是:所述的蝸輪蝸杆機構包括蝸杆(27)、蝸輪(28)和軸承(29)，所述蝸杆(27) —端與蝸輪(28)相配合，蝸杆(27)另一端與水平調節聯接杆(24)相連，所述蝸輪(28)通過軸承(29)安裝在水槽託座板(22)的下方，蝸輪(28)中心設有螺紋孔，所述水平調節頂出頭(23)穿過蝸輪(28)中心的螺紋孔，水平調節頂出頭(23)與蝸輪(28)構成絲槓副。
6.如權利要求4所述的聚焦聲場對連鑄坯樣品檢測的超聲掃查裝置，其特徵是:所述的防水蓋板(26)與水槽託座板(22)和水平調節頂出頭(23)的密封端面上設置有O形密封圈(20)。
7.如權利要求4所述的聚焦聲場對連鑄坯樣品檢測的超聲掃查裝置，其特徵是:所述的水槽(21)為有機玻璃水槽。
8.如權利要求4所述的聚焦聲場對連鑄坯樣品檢測的超聲掃查裝置，其特徵是:所述水平調節頂出頭(22)的頂端為球形頭。
專利摘要本實用新型涉及鋼坯檢測領域，尤其涉及一種超聲掃查裝置。一種聚焦聲場對連鑄坯樣品檢測的超聲掃查裝置，包括支撐座、水槽機構、門形支架、探頭託架和超聲聚焦探頭，橫梁上設置有託架電機，託架電機通過絲槓副帶動探頭託架在橫梁上移動；所述超聲聚焦探頭設置在探頭託架，探頭託架上設置有探頭電機，所述探頭電機通過絲槓副帶動超聲聚焦探頭上下移動；所述超聲聚焦探頭與水槽機構相配合，所述水槽機構內設置有水平調節機構。本實用新型的超聲聚焦探頭可以自由的在三維方向上移動，能夠快速調節樣品水平，實現了聚焦超聲波和大重量連鑄坯樣品的全方位水平耦合，實現了對硫印內部夾渣檢測所需的包括移動、耦合厚度、樣品水平等外圍檢測條件的高精度控制調節。
文檔編號G01N29/04GK203011894SQ201220720760
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月25日 優先權日2012年12月25日
發明者張國星, 陸明和 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司