一種鋁合金預(yù)拉伸板電導(dǎo)率值的檢測(cè)系統(tǒng)及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁合金檢測(cè)技術(shù)，尤其是涉及鋁合金預(yù)拉伸板電導(dǎo)率值的檢測(cè)系統(tǒng)及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]固溶淬火處理是航空用鋁合金預(yù)拉伸板的重要工序。目前，使用輥底式淬火爐對(duì)航空鋁合金乳制板進(jìn)行固溶淬火處理是國(guó)內(nèi)外鋁合金乳制品制造商的首選。但是，固溶淬火工序不良將會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。例如，輥底式淬火爐淬火區(qū)的某些噴嘴堵塞將導(dǎo)致鋁合金預(yù)拉伸板某些區(qū)域淬火不足。淬火不足的區(qū)域在淬火過(guò)程中不能使強(qiáng)化相完全地固溶到鋁合金基體中。這導(dǎo)致這些淬火不足的區(qū)域在時(shí)效處理后獲得的硬度低于淬火充分的區(qū)域，稱為“軟點(diǎn)”。為了保證給用戶提供高均勻最終性能的航空鋁合金預(yù)拉伸板材，航空鋁合金制造企業(yè)急需一種檢測(cè)鋁合金預(yù)拉伸板軟點(diǎn)的檢測(cè)技術(shù)。
[0003]航空工業(yè)認(rèn)可使用電導(dǎo)率渦流方法檢測(cè)可熱處理鋁合金的合金狀態(tài)。而且，鋁合金的硬度值已經(jīng)與電導(dǎo)率值建立了密切的關(guān)系。因此，使用電導(dǎo)率渦流方法探測(cè)鋁合金預(yù)拉伸板是否存在軟點(diǎn)是非?？煽康?。
[0004]使用載有交變電流的探頭接近鋁合金表面時(shí)，由于線圈交變磁場(chǎng)的作用，在鋁合金表面和近表面感應(yīng)出旋渦狀電流。鋁合金中的渦流又產(chǎn)生自己的磁場(chǎng)反作用于線圈，這種反作用大小可有效地表征鋁合金表面和近表面的電導(dǎo)率值。
[0005]現(xiàn)有的技術(shù)方案中通常是使用便攜式電導(dǎo)率渦流儀在鋁合金預(yù)拉伸板上取點(diǎn)測(cè)量電導(dǎo)率值。具體要求是:在整塊板材上橫向每間隔100mm，縱向上每隔600mm測(cè)量一個(gè)點(diǎn)的電導(dǎo)率值，將整塊板材的電導(dǎo)率值記錄下來(lái)。單塊鋁合金預(yù)拉伸板的電導(dǎo)率最大值和最小值的差值應(yīng)小于1.5%IACS。這種電導(dǎo)率渦流檢測(cè)方法需操作員將探頭平面平整地放置在被檢測(cè)板材表面上，測(cè)量時(shí)探頭表面與被檢測(cè)板材表面必須是完全接觸的。這種方法的缺點(diǎn)為(1)測(cè)量完整塊鋁合金預(yù)拉伸板的電導(dǎo)率數(shù)值后，還需要花大量時(shí)間對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后才能了解整塊板材的電導(dǎo)率值分布情況；(2)操作過(guò)程耗費(fèi)大量人力和時(shí)間，而且檢測(cè)精度受操作人員的熟練程度和專注程度影響；(3)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)板材的下表面進(jìn)行測(cè)量。輥底式淬火爐是目前航空用鋁合金板固溶淬火處理的首選設(shè)備;使用輥底式淬火爐對(duì)鋁板淬火時(shí)，位于板材上、下兩個(gè)表面的噴嘴同時(shí)向板材的上下表面噴水高壓水對(duì)板材進(jìn)行冷卻；噴嘴故障可能發(fā)生在位于板材上表面的噴嘴，也可能發(fā)生在位于板材下表面的噴嘴。因此，鋁合金板的上、下兩個(gè)表面的淬火均勻性都必需使用電導(dǎo)率方法進(jìn)行檢查。使用手動(dòng)取點(diǎn)式電導(dǎo)率檢測(cè)方法檢測(cè)鋁合金板材下表面的淬火情況，則需要將鋁合金板懸空進(jìn)行檢測(cè)；在這種工作環(huán)境下不但會(huì)影響檢測(cè)準(zhǔn)確性，而且?guī)?lái)安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種鋁合金預(yù)拉伸板電導(dǎo)率值的檢測(cè)系統(tǒng)及其使用方法，本發(fā)明采用的測(cè)量系統(tǒng)可以采集大量板材的電導(dǎo)率數(shù)據(jù)，工作效率高，降低安全隱患，且能自動(dòng)生成整塊板材上表面、下表面的電導(dǎo)率值分布圖譜，省時(shí)省力。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種鋁合金預(yù)拉伸板電導(dǎo)率值的檢測(cè)系統(tǒng)，包括支架，其特征在于，所述支架中間設(shè)有運(yùn)送鋁合金預(yù)拉伸板的輸送輥道，支架中間還安裝有工作試塊組，且與輸送輥道水平平行；在輸送輥道上方的支架上安裝有上滑動(dòng)塊，在輸送輥道下方的支架上安裝有下滑動(dòng)塊，上滑動(dòng)塊連接上位探頭支座，上位探頭支座的底端面安裝有上位渦流電導(dǎo)率探頭，下滑動(dòng)塊連接下位探頭支座，下位探頭支座的上端面安裝有下位渦流電導(dǎo)率探頭;所述上位渦流電導(dǎo)率探頭與上位渦流電導(dǎo)率儀連接，下位渦流電導(dǎo)率探頭與下位渦流電導(dǎo)率儀連接。
[0008]本發(fā)明的工作原理為:打開電氣柜后，將上位渦流電導(dǎo)率探頭、下位渦流電導(dǎo)率探頭先與工作試塊組進(jìn)行校準(zhǔn)后，移動(dòng)到鋁合金預(yù)拉伸板上、下表面對(duì)鋁合金預(yù)拉伸板，然后通過(guò)與上位渦流電導(dǎo)率探頭、下位渦流電導(dǎo)率探頭分別連接的上位渦流電導(dǎo)率儀和下位渦流電導(dǎo)率儀對(duì)鋁合金預(yù)拉伸板進(jìn)行電導(dǎo)率檢測(cè)。
[0009]本發(fā)明中，進(jìn)一步地說(shuō)明，所述上位探頭支座安裝有牛眼萬(wàn)向球，且牛眼萬(wàn)向球與上位渦流電導(dǎo)率探頭安裝在同一端面；下位探頭支座安裝有牛眼萬(wàn)向球，且牛眼萬(wàn)向球與下位渦流電導(dǎo)率探頭安裝在同一端面。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，設(shè)置安裝有牛眼萬(wàn)向球，不僅能夠防止上位渦流電導(dǎo)率探頭、下位渦流電導(dǎo)率探頭因?yàn)榕c鋁合金預(yù)拉伸板距離過(guò)近而被損壞，且能夠在鋁合金預(yù)拉伸板接觸牛眼萬(wàn)向球后還能在牛眼萬(wàn)向球的滾動(dòng)中繼續(xù)進(jìn)行移動(dòng)。
[0010]本發(fā)明中，進(jìn)一步地說(shuō)明，所述支架為龍門架;支架的一端還安裝有電氣柜;所述上滑動(dòng)塊包括上位軌道和與上位軌道匹配的上位伸縮機(jī)械臂;所述下滑動(dòng)塊包括下位軌道和與下位軌道匹配的下位伸縮機(jī)械臂;所述上位伸縮機(jī)械臂末端安裝有上位探頭支座，所述下位伸縮機(jī)械臂末端安裝有下位探頭支座;所述電氣柜上還設(shè)有人機(jī)界面；電氣柜兩端通過(guò)上位履帶式線纜、下位履帶式線纜分別與上位渦流電導(dǎo)率儀、下位渦流電導(dǎo)率儀連接。通過(guò)上述的設(shè)置結(jié)構(gòu)能更好的實(shí)現(xiàn)上位渦流電導(dǎo)率探頭、下位渦流電導(dǎo)率探頭能在鋁合金預(yù)拉伸板上、下表面移動(dòng);且通過(guò)在電氣柜上還設(shè)有人機(jī)界面能更方便的控制和設(shè)置相關(guān)的命令。
[0011]本發(fā)明中，進(jìn)一步地說(shuō)明，所述龍門架的入口處還安裝有激光傳感器和旋轉(zhuǎn)編碼器，對(duì)應(yīng)連接電氣柜。采用在龍門架的入口處安裝激光傳感器，探測(cè)鋁板進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域和離開檢測(cè)區(qū)域的時(shí)間點(diǎn)。采用在龍門架的入口處安裝旋轉(zhuǎn)編碼器，測(cè)量鋁合金預(yù)拉伸板縱向的移動(dòng)距離。
[0012]本發(fā)明中，進(jìn)一步地說(shuō)明，所述上位渦流電導(dǎo)率探頭、下位渦流電導(dǎo)率探頭均為脈沖式渦流探頭。采用該種探頭能增加檢測(cè)的精準(zhǔn)度，減少誤差。
[0013]本發(fā)明中，進(jìn)一步地說(shuō)明，所述脈沖式渦流探頭的頻率為50kHz-100kHz。
[0014]本發(fā)明中，進(jìn)一步地說(shuō)明，所述上位渦流電導(dǎo)率探頭和下位渦流電導(dǎo)率探頭與鋁合金預(yù)拉伸板表面的距離為0.25mm-l.5mm。能夠避免直接與招合金預(yù)拉伸板接觸，防止損壞上位渦流電導(dǎo)率探頭、下位渦流電導(dǎo)率探頭。
[0015]本發(fā)明中，進(jìn)一步地說(shuō)明，所述工作試塊組由2-4塊電導(dǎo)率試塊組成；當(dāng)選用2塊電導(dǎo)率試塊時(shí)，第1塊的電導(dǎo)率數(shù)值為29.0 ± 5.0%IACS ；第2塊的電導(dǎo)率數(shù)值為42.0 ± 5.0%IACS;當(dāng)選用3塊電導(dǎo)率試塊時(shí)，第1塊的電導(dǎo)率數(shù)值為16.0 ± 5.0%IACS;第2塊的電導(dǎo)率數(shù)值為29.0 ± 5.0%IACS ；第3塊的電導(dǎo)率數(shù)值為42.0 ± 5.0%IACS ；當(dāng)選用4塊電導(dǎo)率試塊時(shí)，第1塊的電導(dǎo)率數(shù)值為16.0 ± 5.0%IACS ；第2塊的電導(dǎo)率數(shù)值為29.0 ± 5.0%IACS ；第3塊的電導(dǎo)率數(shù)值為42.0 ± 5.0%IACS ；第4塊的電導(dǎo)率數(shù)值為60.0 ± 5.0%IACS。設(shè)置工作試塊組的目的是對(duì)設(shè)備定時(shí)進(jìn)行標(biāo)定，以確保從檢測(cè)系統(tǒng)讀取的電導(dǎo)率值的準(zhǔn)確性;選用2塊電導(dǎo)率試塊組成工作試塊組可以滿足使用本發(fā)明所述系統(tǒng)完成電導(dǎo)率檢測(cè)的基本需求;如需擴(kuò)大電導(dǎo)率檢測(cè)數(shù)值的檢測(cè)范圍，可以靈活選擇添加更多的電導(dǎo)率試塊組成工作試塊組。
[0016]本發(fā)明中，進(jìn)一步地說(shuō)明，還包括用于校準(zhǔn)工作試塊組的實(shí)驗(yàn)室試塊組;所述實(shí)驗(yàn)室試塊組由6塊電導(dǎo)率試塊組成;第1塊的電導(dǎo)率數(shù)值為6.7 ± 2.0%IACS;第2塊的電導(dǎo)率數(shù)值為18.2 ± 2.0%IACS ；第2塊的電導(dǎo)率數(shù)值為25.7 ± 2.0%IACS ；第3塊的電導(dǎo)率數(shù)值為37.4土 2.0%IA