动车车轴方钢坯料超声波检测系统的研究
发布时间：2021-09-09 06:49
列车已经成为日常生活中重要的交通工具,其安全保证的重要性不言而喻,一旦发生事故,会造成严重的后果。随着中国的高速铁路事业不断发展,轨道列车的行驶速度快速提高,对列车的零部件要求也越来越高。车轴在列车运行中承受交变载荷,容易发生损伤,保证车轴的生产质量,对保证列车运行的安全性和可靠性要重大意义。在车轴制作质量管理流程中,保证方钢材料的质量工作是重中之重。目前,方钢坯料超声检测依然大范围采用人工的探伤方式。采用便携式超声波检测仪器,工人需要时刻紧盯仪器屏幕,依靠自身的经验分析断回波波形,最后判别是否有缺陷,这一过程劳动强度大且要求工人具有丰富的检测经验。针对动车车轴方钢坯料的检测需求,研制采用超声波无损检测方法的检测装置,代替工人手持超声波探头在待测钢坯的表面上移动的过程,降低工人劳动强度。设计方钢坯料超声波检测电路,基于脉冲反射式超声波检测方法,设计检测专用的检测电路。检测电路包括基于尖脉冲激励原理的发射电路和包括程控增益和高速采集模块的接收电路。开发超声波检测系统控制软件,建立电脑端与检测端的通信实现数据回传和指令传递的功能。基于小波分析技术,构建缺陷提取的处理方法。检测回波超声信号中...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
前端电路的电路实物图[6]
断疏漏或者不能达到100%检测率。且由于钢材通常体积大、重量大，需不断搬动设备，对检测造成不方便。为了确保材料检验的准确性，就需要研制一种可以方便到检测现场的检测设备。南通数码技术开发有限公司为解决传统的环形锻件超声探伤存在检测盲区、局部位置不能显示底波，易造成缺陷漏检、不能实现锻件超声波全面探伤，而且探伤工作量大、探伤结果不直观、存在人为因素干扰、误差较大等缺点，设计基于MX组件的三菱PLC的环形锻件超声波自动化探伤系统。该系统主要由机械传动系统、电气控制系统、超声检测系统3个部分组成。图1-3是样机现场图片。主动轮带动环形锻件做与驱动轮系相切的旋转运动，超声波探头位于锻件一端在气缸作用下与环形锻件表面耦合，在旋转一圈完成检测后探头离开工件，推杆将锻件带走并装上新的待检锻件，完成一个检测周期。工业以太网将工业控制计算机和各个PLC连接起来，实现用户的远程控制和检测结果的远程显示。基于VC++开发环境开发的上位机应用程序可直接通过相关通信函数对PLC搭建的下位机进行操作，简化了PC与PLC的通信，简化系统开发，缩短开发周期[11]。控制系统驱动系统环形锻件超声波模块图1-3系统总体结构图和样机现场照片[11]马群等人设计了EMATEST-PL-5000电磁超声波自动探伤装置。该装置由探伤检测系统、计算机系统和辅助设施组成。探伤检测系统包括电磁超声换能器、检测仪表设备。辅助设施包括辅助检测、控制系统、电气系统、机械系统、动力系统等设备[12]。EMATEST-PL-5000基于超声波的反射和衰减特性，采用非接触测量方法，将探头扫查钢板的信息输送到探伤仪，并利用计算机控制系统，实现检测过程的程序控制、灵敏度自动矫正等功能。在300℃温度以下，自动探伤装置能完成对钢板板体和边缘进行
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-5-图1-4板体EMAT探头阵列[12]2017年，哈尔滨工业大学的徐文康针对高速动车车轴用钢坯的探伤需求，研制了采取移动平台方案的超声波自动探伤系统，开发了系统控制软件，设计自动判别缺陷的程序。具有设备小巧、功能全面、自动化程度高等特点，提高高速动车车轴用钢坯探伤的效率，实现了探伤的智能化。如图1-5超声波自动探伤系统移动平台探伤现常移动平台带动探伤仪整体在钢坯上表面进行扫查，并将回波数据上传至上位机。上位机界面显示当前扫描的进度以及正在使用的扫描方式，并用A型、B型和C型三种显示方式同时显示探伤结果[13]。图1-5移动探伤平台探伤实况[13]为提高航空金属合金板材超声探伤的效率和准确性,并可以更加清晰直观的显示探伤结果，上海飞机制造有限公司的周原等人研制了一种金属板材的自动化超声检测系统[14]，该系统可以自动完成金属板材的原位超声检测，并保存B型扫描和C型扫描图像。图1-6为该设备组成图。整个系统包括控制终端、电脑主机、扫查系统、超声波探伤仪、系统检测软件以及耦合系统等主要部分。探伤仪安装于扫查机械系统上，通过光纤控制专用线路使其连接通信。整个系统采用分模块设计，方便携带，可以方便移动到其它地点进行自动化检测。探伤仪直接选用现有的MCH型系列数字探伤仪，探伤仪探头装配在机械式的导柱下方，导柱与探头间安装了弹簧调节装置，保证正压力，确保探头与被测表面间的耦合。
本文编号：3391630
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
前端电路的电路实物图[6]
断疏漏或者不能达到100%检测率。且由于钢材通常体积大、重量大，需不断搬动设备，对检测造成不方便。为了确保材料检验的准确性，就需要研制一种可以方便到检测现场的检测设备。南通数码技术开发有限公司为解决传统的环形锻件超声探伤存在检测盲区、局部位置不能显示底波，易造成缺陷漏检、不能实现锻件超声波全面探伤，而且探伤工作量大、探伤结果不直观、存在人为因素干扰、误差较大等缺点，设计基于MX组件的三菱PLC的环形锻件超声波自动化探伤系统。该系统主要由机械传动系统、电气控制系统、超声检测系统3个部分组成。图1-3是样机现场图片。主动轮带动环形锻件做与驱动轮系相切的旋转运动，超声波探头位于锻件一端在气缸作用下与环形锻件表面耦合，在旋转一圈完成检测后探头离开工件，推杆将锻件带走并装上新的待检锻件，完成一个检测周期。工业以太网将工业控制计算机和各个PLC连接起来，实现用户的远程控制和检测结果的远程显示。基于VC++开发环境开发的上位机应用程序可直接通过相关通信函数对PLC搭建的下位机进行操作，简化了PC与PLC的通信，简化系统开发，缩短开发周期[11]。控制系统驱动系统环形锻件超声波模块图1-3系统总体结构图和样机现场照片[11]马群等人设计了EMATEST-PL-5000电磁超声波自动探伤装置。该装置由探伤检测系统、计算机系统和辅助设施组成。探伤检测系统包括电磁超声换能器、检测仪表设备。辅助设施包括辅助检测、控制系统、电气系统、机械系统、动力系统等设备[12]。EMATEST-PL-5000基于超声波的反射和衰减特性，采用非接触测量方法，将探头扫查钢板的信息输送到探伤仪，并利用计算机控制系统，实现检测过程的程序控制、灵敏度自动矫正等功能。在300℃温度以下，自动探伤装置能完成对钢板板体和边缘进行
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-5-图1-4板体EMAT探头阵列[12]2017年，哈尔滨工业大学的徐文康针对高速动车车轴用钢坯的探伤需求，研制了采取移动平台方案的超声波自动探伤系统，开发了系统控制软件，设计自动判别缺陷的程序。具有设备小巧、功能全面、自动化程度高等特点，提高高速动车车轴用钢坯探伤的效率，实现了探伤的智能化。如图1-5超声波自动探伤系统移动平台探伤现常移动平台带动探伤仪整体在钢坯上表面进行扫查，并将回波数据上传至上位机。上位机界面显示当前扫描的进度以及正在使用的扫描方式，并用A型、B型和C型三种显示方式同时显示探伤结果[13]。图1-5移动探伤平台探伤实况[13]为提高航空金属合金板材超声探伤的效率和准确性,并可以更加清晰直观的显示探伤结果，上海飞机制造有限公司的周原等人研制了一种金属板材的自动化超声检测系统[14]，该系统可以自动完成金属板材的原位超声检测，并保存B型扫描和C型扫描图像。图1-6为该设备组成图。整个系统包括控制终端、电脑主机、扫查系统、超声波探伤仪、系统检测软件以及耦合系统等主要部分。探伤仪安装于扫查机械系统上，通过光纤控制专用线路使其连接通信。整个系统采用分模块设计，方便携带，可以方便移动到其它地点进行自动化检测。探伤仪直接选用现有的MCH型系列数字探伤仪，探伤仪探头装配在机械式的导柱下方，导柱与探头间安装了弹簧调节装置，保证正压力，确保探头与被测表面间的耦合。
本文编号：3391630
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