1. 概述

直径φ60mm~500mm圆形棒材内部缺陷的自动化超声检测 ，方案可满足棒材内部气孔 ，夹杂，裂纹等缺陷检测 。系统能够满足各种圆棒类工件的自动化检测 ，能够准确 、各方位 、高效的完成对工件的质量控制 。

2. 工件及检测方案

2.1. 检测工件

形状 ：圆棒

直径 ：φ60mm~500mm

长度 ：550mm-7000mm

缺陷类型 ：裂纹 、夹杂 、气孔等

图1圆棒材料示意图

2.2. 检测系统

整个系统的检测可实现全自动化 、半自动化和手动操作 ，排除了人为因素影响造成的设备或质量问题 。整个系统的机械部分与水接触的地方 ，全部采用防锈的304不锈钢材料制作 。保证系统长时间运行的可靠性 。探头与工件零接触检测 ，探头无磨损 。先进可靠的探头夹持装置和跟踪系统使检测更可靠和具有更好的重复性 。

模块化的多通道数字超声波仪器完全按照标准检测考核 ，人性化的人机对话窗口在Windows系统的运行下 ，更加符合现场人员的操作 。

系统对检测结果可以实施显示 、记录并打印 ，同时对检测的结果可追溯 。系统提供了便于操作人员使用的常用标准 ，技术参数能够自动生成 。整个系统采用交钥匙工程 ，从采购到售后一条龙服务 。

3. 技术描述

3.1. 检测原理及方法

根据圆形棒材特征 ，结合其表面特点 ，选择纵波脉冲反射式全水浸超声波多通道多探头的探伤方法 。其原理为 ：有探头（换能器）所发出的超声波脉冲先进入传声介质水中 ，而后有水进入到工件中传播 ，当超声波碰到异质（如夹渣 、气泡等）界面时 ，由于声学性质上的不同就发生反射 ，并按原路返回 ，经探头转换为高频电脉冲放大后显示 。根据对反射波的强弱（幅度） 、位置及波形特征 ，通过功能强大的软件处理和功能直观的显示 。

3.2. 检测系统概况

整体设备设计如下图所示：

图2 设备示意图（此图只供参考）

设备设计规格需按照买方提供的圆棒规格尺寸和相关要求进行设计 ，初步占地面积为 ：11000mm*10000mm ，设备布局及安装位置由买方确认 。

设备功率 ：380V 12KW 。

整个设备主要包括以下几个系统 ：

• 上下料系统 ：料架由方管焊接 ，上下料缓料架台上面铺设一层防撞材料 ，以保证工件表面不受损失 。

• 机械手 ：机械手由两组四个不锈钢抓钩 、液压缸和固定座 、连接轴组成 。不锈钢抓钩由整块不锈钢板一次切割成型 。

• 水循环系统 ：对整个系统水进行循环过滤 ，保障检验结果稳定可靠 ，保护检验工件以及设备不被腐蚀损坏 。

• 检测水槽 ：水槽由的方管焊接制作框架 ，内部304不锈钢板焊接 ，水槽有进出水口和阀体 。水槽内部有限位保证圆棒在转动时不移动太大 。

• 超声检测系统 ：主机采用多普勒多通道板卡自主开发 ，探头采用奥林巴斯专 、用水浸聚焦探头 。

• 超声软件系统 ：超声检测软件是老哥俱乐部检测在olympus OpenVeiw架构基础上自主开发的一体式检测软件 ，软件可实现自主UI 、远程控制 、A/B/C/D/S成像 、缺陷自动判别 、报告自动生成等功能 ，在此基础上还可根据需求定制开发功能 。

• 圆棒驱动装置 ：有两组驱动轮和被动轮在液压马达的驱动下带动圆棒以一定的线速度旋转 。驱动轮有不锈钢材料和聚氨酯铸在一体 ，保证接触面的柔性 。驱动轮自动调节 。

• 标记装置 ：标记装置安装在扫查装置两侧 ，检测过程中 ，一旦发现缺陷 ，通过编码器定位控制 ，当缺陷部位运动到标记装置前时 ，自动进行标记 。

• 龙门架及扫查器 ：龙门架由四个垂直地面的支柱和平行于水槽 ，在水槽上方固定在立柱上的横梁组成 。扫查器悬挂在检测水箱侧面 ，通过精密的直线导轨和齿条左右移动进行扫查。扫查器可以自动进行高度调节 ，以满足不同直径的圆棒探伤需要 。