CN108614225B - 一种圆钢在线剩磁检测装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种圆钢在线剩磁检测装置及其检测方法，剩磁检测装置包括光电检测装置，光电检测装置位于退磁装置的后方的螺旋辊道上方，用于从流水线上探测圆钢在螺旋辊道上的位置；控制装置位于光电检测装置与退磁装置之间，控制装置设置在螺旋辊道一侧的设备平台上；移动装置位于光电检测装置的后方，用于移动感应探头；感应探头设在移动装置的上端，感应探头将获取的数据反馈给控制装置，控制装置将处理的结果显示在显示装置上；本发明提供的圆钢剩磁在线检测装置及采用圆钢剩磁在线自动检测的方式，使得本发明的圆钢剩磁在线检测装置节省了人力、提高了检测效率和检测结果的准确性，能有效防止圆钢剩磁检测时漏检问题的发生。
Description
技术领域
本发明属于工业检测领域，具体涉及一种圆钢在线剩磁检测装置及其检测方法。
背景技术
钢制材料(铁磁性材料)存在一定的缺陷，按其形成时期，可分为原材料本身潜藏的缺陷、热加工过程中产生的缺陷、冷作加工过程中产生的缺陷以及使用过程中产生的缺陷等几大类。
原材料本身潜藏的缺陷：这类缺陷又叫原材料缺陷，是指钢厂从冶炼开始，经轧制等工序直到做成各种不同规格的型材的全过程中所产生的缺陷。这些缺陷有的一直保留在工件内部，有的则经过加工后才暴露于表面或近表面。这类缺陷包括有：缩管残余和中心疏松、气泡(包括皮下气泡)、金属夹杂物和非金属夹杂物、发纹、夹层和分层、白点等。
热加工过程中产生的缺陷：热加工是指工件在加工中材料经过加热过程的处理。如锻造、铸造、焊接、热处理等，经过热加工，原材料的缺陷有可能发展，同时热加工中也可能产生新的缺陷。如锻造产生的锻造裂纹、锻造折叠和锻造过烧；铸造产生的铸造裂纹(热裂纹和冷裂纹)、铸造缩孔与疏松、气孔、冷隔等；焊接产生的焊接裂纹、未焊透、气孔、夹渣等；热处理(包括化学热处理和普通热处理)产生的淬火裂纹、电镀裂纹、酸洗裂纹和应力腐蚀裂纹等。
冷加工过程中产生的缺陷：冷加工即通常所说的机械加工、精加工，它是在常温下进行的，主要有矫正裂纹、磨削裂纹和过盈裂纹等。
使用过程中产生的缺陷：使用过程中工件由于不同形式的往复和交变载荷的影响使工件受到集中应力的作用，从而开裂形成疲劳裂纹。
从上述缺陷产生的过程中，可以看出，铁磁性材料制作的零部件自原材料的形成到加工成型以及后期的零件使用，都有可能产生缺陷，磁粉检测的目的就是通过强磁场的作用在铁磁性材料的表面及近表面缺陷处产生漏磁，再通过漏磁场对施加在材料(工件)表面的磁粉的吸附形成磁痕发现缺陷所在的位置。目前，大部分冶钢公司所生产的棒材、管材以及铸件在制作过程中都通过磁粉在线检测的方法检测材料表面及近表面的缺陷。
磁粉检测时，由于强磁场的作用，在材料(包括棒材、管材、铸件等)上会留下一定强度的剩磁。剩磁过高，即工件带磁后，对后续工序的正常进行具有很大的影响，主要表现在：工件上的剩磁会影响装在工件附近的仪表、罗盘之类计量工具的准确性，甚至损坏这些计量器具。材料在被加工时，由于剩磁的存在，对加工时产生的铁削、铁粉有一定的吸附作用，影响被加工零件的加工精度，同时也会损伤刀具。材料经磁粉探伤检测后，由于剩磁的存在，有大量的磁粉被吸附在工件或材料的表面，不利于工件表面的清洁。材料上由于有剩磁的存在，在进行焊接工艺时，会使电弧焊过程电弧偏吹，焊位偏离。靠摩擦传输的零件(如滚珠轴承、轴承环等)，如有剩磁，会造成滚珠的磨损，减少轴承的使用寿命。电镀钢件上的剩磁，会使电镀电流偏离期望流通的区域，影响电镀质量；
鉴于上述因素，材料在进行磁粉检测后，必须对材料进行剩磁退磁。
目前，大部分冶钢公司的棒材、管材都是通过磁粉探伤检测线来探伤检测的，通过对工件进行周向磁化、纵向磁化检测工件的表面及近表面缺陷，棒材经纵向磁化后，会在工件的两端产生磁极，同时由于交流的趋肤效应，会在棒材或圆钢的端面边缘产生剩磁聚集，即通常剩磁存在的最高点部位；而周向磁化，由于磁路是完全闭合的，难以形成漏磁场，因此在棒材侧表面及近表面不易产生剩磁。
圆钢经磁化检测后，现有检测线的退磁是采用远离穿过法退磁的，工件离退磁线圈距离越远，则退磁效果越好，这样，圆钢退磁后剩磁聚集的最高点会出现在圆钢的尾端部边缘，因此，如需检测圆钢(钢管)的表面剩磁，只需检测圆钢(棒材)端面部位的剩磁即可知晓圆钢(钢管)经退磁后的剩磁是否满足退磁要求。现有的技术是对磁粉探伤检测后的棒材(圆钢)剩磁采用人工检测的方法检测圆钢(钢管)端部的剩磁，而所有圆钢(钢管)的探伤都是通过检测线来探伤检测的，生产速度快，加之工件重量重，要检测每一根棒材(钢管)的剩磁难度很大，同时，同一端面圆周的不同部位剩磁不同，很难找出剩磁的最高点，造成检测漏检的可能性很大。
因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的圆钢剩磁在线检测装置及其检测方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种圆钢剩磁在线检测装置及其检测方法，以至少解决目前圆钢剩磁检测时，人工检测效率低、检测难度大、检测数据不准确、易漏检的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种圆钢在线剩磁检测装置，剩磁检测装置和退磁装置均设置在荧光粉探伤检测暗房区域后方的流水线上，流水线的后方为圆钢前进方向，圆钢经退磁装置退磁后在螺旋辊道上向前移动并再经剩磁检测装置进行检测，其特征在于，所述剩磁检测装置包括感应探头、显示装置、移动装置、控制装置和光电检测装置；所述控制装置分别与所述光电检测装置、感应探头、移动装置、显示装置信号连接；
所述光电检测装置位于所述退磁装置的后方，所述光电检测装置设置于所述螺旋辊道上方，用于从流水线上探测圆钢在螺旋辊道上的位置，并将探测的信号传送至所述控制装置；
所述控制装置位于所述光电检测装置与所述退磁装置之间，所述控制装置设置在所述螺旋辊道一侧的设备平台上，用于获取光电检测装置所探测到的圆钢位置信号并将圆钢位置信号处理后传输给所述移动装置；
所述移动装置位于所述光电检测装置的后方，所述移动装置设置在螺旋辊道一侧设备平台的滑轨上，用于移动所述感应探头；
所述感应探头设在所述移动装置的上端，所述感应探头将获取的数据反馈给所述控制装置，所述控制装置将处理的结果显示在所述显示装置上；
其中，所述控制装置包括可编程控制器、信号传输及转换装置、多个继电器、开关；所述可编程控制器对所述移动装置的所有动作进行编程设定，所述信号传输及转换装置将采集的信号处理后把结果显示在所述显示装置上，多个所述继电器协同作用自动控制整个剩磁检测装置的运行。
如上所述的一种圆钢在线剩磁检测装置，优选，所述感应探头包括探头柄，所述探头柄呈长方体状，且长方体的四周表面中心处沿长度方向均设有矩形的凹槽，所述探头柄的一端端面处连接有探头线，所述探头线延伸连接至所述控制装置，所述探头柄的另一端连接有PCB电路板；
优选地，所述探头线长度为2500-3500mm；
再优选的，所述探头柄长度为60-80mm，用于保证直径最大的圆钢在剩磁检测时与所述探头柄不产生干涉现象。
如上所述的一种圆钢在线剩磁检测装置，优选，所述PCB电路板为长条状薄板，所述PCB电路板的下表面设有霍尔传感器，所述霍尔传感器根据磁场强弱的不同产生不同的电势差，从而测量出所述霍尔传感器所在位置磁场强度的大小。
如上所述的一种圆钢在线剩磁检测装置，优选，所述显示装置上设有蜂鸣报警器、显示屏以及多个传输接口；
所述显示屏位于荧光粉探伤检测暗房区域，用于显示所述感应探头所在的圆钢上磁场的具体数值；
所述蜂鸣报警器位于所述显示屏下方，用于当圆钢上的剩磁超出设定的最大允许值时，发出提示声音报警；
多个所述传输接口用于接收信号。
如上所述的一种圆钢在线剩磁检测装置，优选，所述剩磁检测装置还包括伺服电机，所述伺服电机设置在所述移动装置下方，并根据圆钢的移动速度和高度将探头柄送至圆钢尾部端面的边缘处。
圆钢在线剩磁检测装置的检测方法，优选，所述检测方法包括以下步骤：
步骤1，数值调节及参数设定：根据螺旋辊道上的被检测的圆钢的移动速度调节感应探头的平移速度；根据螺旋辊道上的被检测的圆钢的直径调节感应探头距螺旋辊道的高度；根据螺旋辊道上的被检测的圆钢的旋转速度调节感应探头平移的距离；根据实际需求设定允许的最大剩磁值；
步骤2，数据的采集：光电检测装置检测到螺旋辊道上圆钢尾部的位置信号，将位置信号传递给控制装置，控制装置发出指令启动伺服电机，移动装置在伺服电机的驱动下启动，移动装置带动感应探头下行，使得感应探头达到指定的工位，采集所需的数据；
步骤3，数据的处理及显示：感应探头上的霍尔传感器根据圆钢端部磁场强度的大小做出相应电势的变化，电势变化产生剩磁信号，剩磁信号经过探头线传输至控制装置，经过控制装置的信号传输及转换装置将剩磁信号放大后，传输至操作工位，将剩磁的强弱通过具体的数值显示在显示装置的显示屏上，若剩磁数值高于步骤1中的设定允许的最大剩磁值，则蜂鸣器发出报警信号。
如上所述的圆钢在线剩磁检测装置的检测方法，优选，所述步骤2还包括以下步骤：
步骤21，感应探头下行：探头柄上的矩形凹槽抵触圆钢尾部边缘；
步骤22，感应探头平移：感应探头的平移速度与圆钢在螺旋辊道上的平移速度相同，此时圆钢只有相对于感应探头转动的运动；
步骤23，感应探头的回位，感应探头数据采集完成后，按与步骤22相反的方向平移相同的距离，再按步骤21相反的方向平移相同的距离，退回至原来的工位。
如上所述的圆钢在线剩磁检测装置的检测方法，优选，所述步骤21中，所述感应探头的霍尔传感器距圆钢尾部边缘0～1mm。
如上所述的圆钢在线剩磁检测装置的检测方法，优选，所述步骤22中，所述感应探头平移的距离等于圆钢转动1～2圈移动的距离。
如上所述的圆钢在线剩磁检测装置的检测方法，优选，所述步骤3中，所述显示装置还设有记忆和打印模块，用于对检测数据进行存储和输出；记忆模块对超出最大剩磁值的圆钢进行记忆，打印装置将超出最大剩磁值的圆钢的编号打印在打印纸上，工人根据编号把超出最大剩磁值的圆钢再次放到螺旋辊道上进行退磁。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：
本发明提供的圆钢剩磁在线检测装置及采用圆钢剩磁在线自动检测的方式，使得本发明的圆钢剩磁在线检测装置节省了人力、提高了检测效率和检测结果的准确性，能有效防止圆钢剩磁检测时漏检问题的发生。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1为本发明实施例的圆钢剩磁在线检测装置的使用状态图；
图2为本发明实施例的圆钢剩磁在线检测装置的局部放大图；
图3为本发明实施例的圆钢剩磁在线检测装置的感应探头的结构示意图。
图中：1、螺旋辊道；2、圆钢；3、荧光粉探伤检测暗房区域；31、磁化机构；32、显示装置；4、退磁装置；5、控制装置；6、移动装置；7、感应探头；71、PCB电路板；72、探头柄；73、探头线；74、凹槽；711、霍尔传感器；8、光电检测装置。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1、图2所示，一种圆钢2在线剩磁检测装置，剩磁在线检测装置设置在荧光粉探伤检测暗房区域3后方的流水线上，圆钢2在螺旋辊道1上向前移动，剩磁检测装置包括感应探头7、显示装置32、移动装置6、控制装置5和光电检测装置。控制装置5与光电检测装置、感应探头7、移动装置6、显示装置32分别信号连接。
光电检测装置从流水线上探测圆钢2在螺旋辊道1上的位置，并将信号传送至控制装置5，控制装置5获取圆钢2的位置后将处理后的信号传递给移动装置6，移动装置6将感应探头7送至圆钢2尾部端面的边缘处，感应探头7将获取的数据反馈给控制装置5，控制装置5再将最终处理的结果显示在显示装置32上。
其中，控制装置5包括可编程控制器、信号传输及转换装置、多个继电器、开关。可编程控制器对移动装置6所有动作进行编程设定，信号传输及转换装置将采集的信号处理后把结果显示在显示器上，多个继电器协同作用自动控制整个装置的运作。
如图3所示，感应探头7包括，探头柄72，探头柄72呈长方体状，且长方体的四周表面中心处沿长度方向均设有矩形的凹槽74，矩形凹槽74便于在实际检测中，探头与圆钢2尾部边缘的圆周相切，探头柄72的一端端面处连接有探头线73，探头柄72的另一端连接有PCB电路板71。探头线73长度为2500-3500mm(例如2600mm，2700mm，2800mm，2900mm，3000mm，3100mm，3200mm，3300mm，3400mm)，用于保证移动装置6的足够移动空间和检测探头到达指定的最远距离。探头线73探头柄72长度为60-80mm，(例如62mm，64mm，66mm，68mm，70mm，72mm，74mm，76mm，78mm)，用于保证直径最大的圆钢2在剩磁检测时与探头柄72不产生干涉现象。
如图2所示，为本发明提供的剩磁在线检测装置在实际检测时，探头柄72和圆钢2之间的相对位置，探头柄72四周的四个表面的中心处，均设有矩形的凹槽74，设置该凹槽74的目的在于便于探头柄72与圆钢2的接触，准确的说，圆钢2在螺旋辊道1上是螺旋前进的，探头柄72向前的移动速度和圆钢2在螺旋辊道1上前进的速度相同，圆钢2相对于探头柄72只有一个圆周的转动，由于剩磁一般集中在圆钢2端部，感应探头7也应该检测圆钢2端部的信号，探头柄72在移动装置6的带动下下行，使凹槽74贴紧圆钢2端部和圆周面交界处的边缘线，这样有利于探头柄72的稳定，也有助于保证感应探头7检测数据的准确性。
根据本发明的实施例，PCB电路板71为长条状薄板，PCB电路板71设置在感应探头7的端部，固定方式可以是用螺钉连接，电路板的上表面设有连接线，将获得的信号传输到控制装置5。PCB电路板71的下表面上设有霍尔传感器711，霍尔传感器711根据磁场强弱的不同产生不同的电势差，从而测量出霍尔传感器711所在位置磁场强度的大小。本发明中，显示装置32设有蜂鸣报警器，显示屏以及多个传输接口。显示屏位于荧光粉探伤检测暗房区域3，用于显示探头所在的圆钢2上磁场的具体数值。显示屏不仅仅显示生产线上圆钢2剩磁的大小，还用来显示圆钢2在剩磁检验上面的步骤(也就是说荧光粉探伤检测以及圆钢2的退磁步骤)的一些结果，因为操作以及设置的工位在荧光粉探伤暗房检测区域，所以显示屏设置在该区域便于操作人员的观察。显示屏蜂鸣报警器用于当圆钢2上的剩磁超出设定的最大允许值时，发出提示声音报警。多个传输接口用于接收信号。传输接口设置在显示装置32的后面，传输接口有多个，包括信号进口和信号出口，信号进口用来接收信号，信号出口用于发出经过控制装置5处理之后的控制信号以及某些操作指令。伺服电机，伺服电机设置在移动装置6下方，并根据圆钢2的移动速度和高度将探头柄72送至圆钢2尾部端面的边缘处。
为了更好的理解本发明提供的在线剩磁检测装置的技术方案，本发明的具体实施例还提供一种圆钢2在线剩磁检测装置的检测方法，检测方法包括以下步骤：
步骤1，数值调节及参数设定：根据螺旋辊道1上的被检测的圆钢2的移动速度调节感应探头7的平移速度。根据螺旋辊道1上的被检测的圆钢2的直径调节感应探头7距螺旋辊道1的高度。根据螺旋辊道1上的被检测的圆钢2的旋转速度调节感应探头7平移的距离。根据实际需求设定允许的最大剩磁值。
步骤2，数据的采集：光电检测装置检测到螺旋辊道1上圆钢2尾部的位置，将信号传递给控制装置5，控制装置5发出指令启动伺服电机，移动装置6在伺服电机的驱动下有所动作，移动装置6带动感应探头7下行，使得感应探头7达到指定的工位，采集所需的数据。
步骤3，数据的处理及显示：感应探头7上的霍尔传感器711根据圆钢2端部磁场强度的大小做出相应电势的变化，电势变化产生剩磁信号，剩磁信号经过探头线73传输至控制装置5，经过控制装置5的信号传输及转换装置将剩磁信号放大后，传输至操作工位，将剩磁的强弱通过具体的数值显示在显示装置32的显示屏上，若剩磁数值高于步骤一中的设定值，则蜂鸣器发出报警信号。显示装置还设有记忆和打印模块，用于对检测数据进行存储和输出；记忆模块对超出最大剩磁值的圆钢2进行记忆，并通过显示装置32将超出最大剩磁值的圆钢2的剩磁值显示在显示屏上，打印装置将超出最大剩磁值的圆钢2的编号打印在打印纸上，工人根据编号把超出最大剩磁值的圆钢2再次放到螺旋辊道1上进行退磁。
根据本发明的实施例，步骤2还包括以下步骤：
步骤21，感应探头7下行：探头柄72上的矩形凹槽74抵触圆钢2尾部边缘。
步骤22，感应探头7平移：感应探头7的平移速度与圆钢2在螺旋辊道1上的平移速度相同，此时圆钢2只有相对于感应探头7转动的运动。
步骤23，感应探头7的置位，感应探头7数据采集完成后，按与步骤22相反的方向平移相同的距离，再按步骤21相反的方向平移相同的距离，退回至原来的工位。
根据本发明的实施例，步骤21中，感应探头7的霍尔传感器711距圆钢2尾部边缘0-1mm(例如0mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm)。步骤22中，感应探头7平移的距离等于圆钢2转动1～2圈移动的距离。步骤3中，显示装置32还设有记忆和打印模块，用于更清楚直白的反应圆钢2的剩磁强弱。
根据本发明的具体实施例，本发明利用圆钢2探伤时最高剩磁聚集于端部边缘的特点，集合圆钢2探伤检测线的检测原理及检测方法，补捉圆钢2端部各点的运动轨迹。在线检测时，剩磁检测感应探头7作水平移动，其水平移动速度与圆钢2的直线传输速度相同，由于圆钢2传输时是螺旋式匀速前行的，这样，如探头移动速度与圆钢2前进速度一致，也就是说检测感应探头7在水平方向相对于圆钢2是处于静止的状态，而圆钢2相对于感应探头7则又是在旋转运动，如感应探头7水平移动的距离大于圆钢2旋转一周的直线行程，这样可保证圆钢2端部边缘的每一点都被检测探头所检测，从而避免漏检，同时也有效的利用现有设备。
根据本发明的具体实施例，本发明在实际应用中，具体动作的实施为：
1、通过光电检测装置检测圆钢2在探伤检测过程中的行驶位置，控制在线检测仪的具体检测时间及检测探头与圆钢2上表面的垂直距离，确保探头在距圆钢2有效的检测范围内检测剩磁。
2、通过移动装置6传输检测探头，利用伺服电机调节探头的移动速度，确保检测过程中感应探头7探头与圆钢2端部边缘保持相对的静止。
3、通过高灵敏度高斯计反馈检测探头传输过来的检测结果，设定允许的剩磁范围，超出许可范围进行报警提示，从而判别圆钢2剩磁是否满足要求。
4、通过信号转换，将检测信号传输至磁粉探伤操作工位的显示装置32上，便于探伤员工实时观察圆钢2的剩磁情况，对探伤检测参数进行及时修改与设定。
在实际应用中，本发明为CJT-YG-500型圆钢2专用在线剩磁检测仪。本发明依据圆钢2的探伤检测工艺、依据ISO9001质量体系标准、国际电气标准(HEO)及其他相关安全标准要求、依据使用单位的具体要求进行设计制造。
除此之外，本发明还提供了圆钢2在线探伤检测的工艺流程以及圆钢2退磁在线检测的流程，其中，圆钢2在线探伤检测的工艺流程为：
工件上料传输-磁化工位喷淋磁化、磁痕观察、标识---圆钢2远离法退磁---剩磁检测判定---下料或返回重新退磁、修磨。
退磁在线检测的工艺流程为：
圆钢2退磁传输---圆钢2后端端部到位检测---感应探头7下行贴近圆钢2端面边缘---感应探头7随圆钢2平行移动---端部剩磁检测---信号传输转换----信号报警、记忆等。
根据本发明的具体实施例，本发明在实际应用中，依据被检圆钢2规格、前移速度(同一批检测的圆钢2规格、速度应相同)，调节感应探头7的高度以及设定感应探头7探头的平移速度、平移距离以及允许的最大剩磁值(超限报警)等参数。圆钢2在检测线上经磁化并退磁后，通过螺旋辊道1传输向前移动，当剩磁在线检测设备的感应探头7检测到圆钢2尾部时，探头检测装置带动磁敏探头下行，向下移动至距圆钢2尾部边缘0-1mm处，同时感应探头7与圆钢2前进方向同向平移，平移速度确保探头与圆钢2尾部位置相对静止，平移行程不小于圆钢2转动1周或2周圆钢2前进的距离，确保感应探头7能检测到圆钢2尾部边缘每个点的剩磁。在线检测仪测得被检圆钢2的剩磁范围。剩磁信号放大传输，反馈至操作工位，进行剩磁评判(可按照标准要求设定剩磁超限报警，通过报警信号评判)，并具有打印记忆功能。最后剩磁检测感应探头7退回原置工位，探头回位。下料或退回返修。
根据本发明的具体实施例，实际应用中，本发明涉及的CJT-YG-500型圆钢2专用在线剩磁检测仪，设备组成为：
根据本发明的具体实施例，本发明还给出了如下主要技术参数和设备特点。
主要技术参数：
量程范围：0—3T
灵敏度：0.01mT(0.1GS)
被测磁场：交流磁场、直流磁场
环境温度：5--45℃
磁场频率：DC—200Hz
相对湿度：20％---80％
准确度：优于0.25％
显示方式：液晶显示
探头水平移动：电动移动
探头下行移动：气动、手动
供电方式：交流，220V，50Hz，50VA
气源：0.3—0.6MPa
被检圆钢2直径：Φ40---Φ500mm，等径。
设备特点：
直流(静态)磁场测试。
嵌入式微机控制，自动或手动量程。
可自动识别标配探头。
RS-232，继电器开关量输出接口(适合PLC)。
支持计算机远程控制。
具备模拟信号输出功能。
具备峰值保持功能。
高低门限报警功能，支持本地和远程控制。
储存、记忆功能。
根据本发明的具体实施例，实际应用中，本发明涉及的CJT-YG-500型圆钢2专用在线剩磁检测仪，设备概况为：
CJT-YG-500型圆钢2专用在线剩磁检测仪是与圆钢2探伤检测线配套使用的专用检测设备，可对经磁粉探伤检测并退磁后的圆钢2进行在线剩磁检测，并对圆钢2退磁是否满足要求作出评判，适用与直径范围在Φ40---Φ500mm之间的等径圆钢2在线退磁检测，具有效率高、判断准、使用方便等特点。
CJT-YG-500型圆钢2专用在线剩磁检测仪主要由剩磁检测感应探头7、液晶显示屏、信号传输及转换装置、感应探头7移动装置6以及电气控制装置5等组成。
1、剩磁检测感应探头7：
剩磁检测感应探头7是一种基于霍尔效应原理制成的传感器，及霍尔传感器711。将霍尔元件(一种半导体磁敏器件)置于磁场中，当有电流通过时，在垂直与电流和磁场的方向上产生电势差，其电势差与磁场的感应强度成正比，将此电势差进行信号转换，从而测量出所在位置磁场强度的大小。
探头柄72：采用铜质材料制作，牢固耐用。长方体结构，侧面四周铣定位槽，便于探头与圆钢2端部上周相切。探头长度：70mm，可满足最大圆钢2剩磁检测时探头柄72与圆钢2不干涉。探头线73长度：3000mm，具有屏蔽及抗干扰功能。
2、液晶显示装置32
将霍尔元件所在剩磁场中所产生的电势信号转换成数字信号，并实时数字显示磁场的大小，磁场强度检测范围0--3特斯拉，显示单位有特斯拉(T)、毫特斯拉(mT)、高斯(GS)，可相互转换并实时显示，剩磁最大允许值可设定，并声音报警。操作者可对圆钢2退磁效果做出准确的评判。
3、信号传输及转换装置
将霍尔元件所传在剩磁磁场中产生的电势信号放大转换，通过相应的传输接口，将信号传输至探伤检测操作工位的显示屏上，实时远距离观察圆钢2在线退磁的剩磁。
4、探头移动装置6
工件剩磁检测时，需将霍尔元件垂直放置于剩磁磁场中，半导体磁敏器件需贴近被检工件的表面。圆钢2远离法退磁时，退磁线圈产生的感应磁场中心线平行于圆钢2的轴心线，并沿圆钢2的边缘向四周发散，由于退磁线圈产生的磁场为交流磁场，因交流电的集肤效应，往往圆钢2的最高剩磁存在与圆钢2端部边缘部位，故需对圆钢2端部的四周进行测量，才可能找出圆钢2的最高剩磁点，而圆钢2在整个检测过程中是处于螺旋式前进状态的，这就要求在剩磁检测时磁敏试片与圆钢2端部处于相对静止的状态，只有这样，才可以保证试片与圆钢2间距不变时，检测圆钢2端部四周各点的剩磁(通常为了保证检测的准确性，磁敏探头与被检部位的距离不超过1mm)。
圆钢2移动机构支架采用优质非导磁不锈钢材料制作，探头水平移动采用伺服(或步进)电机移动，移动速度依据被检圆钢2的前进速度选定，探头高度依据被检圆钢2的规格调节。
5、电气控制装置5
电气控制装置5主要由可编程控制器(PLC)、各种继电器、检测开关等元器件组成，对圆钢2剩磁在线检测仪的所有动作进行编程设定，确保下列检测动作的顺利进行。
a)、圆钢2转动前行时，剩磁检测元器件远离圆钢2运行轨迹区域。
b)、圆钢2运行至剩磁检测区域时，光电检测装置得信号，移动检测机构移动检测。
c)、信号指示或报警。
d)、探头回位，移动检测装置离开圆钢2运行轨迹区域。
综上，本发明具有以下优点：
1、本发明提供的在线剩磁检测装置通过使检测探头与圆钢2在水平方向处于相对静止的方法克服原始检测过程中检测部位不稳定的状况。
2、本发明提供的在线剩磁检测装置通过检测探头固定而圆钢2匀速运转，检测圆钢2端部一周的全范围检测。避免检测不到位而让剩磁最高点出现漏检的现象。
3、本发明提供的在线剩磁检测装置利用现有的磁粉在线探伤检测设备检测剩磁，无需员工搬运工件，无需手动检测，减少员工的劳动强度，大幅提高探伤检测的速度。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种圆钢在线剩磁检测装置，剩磁检测装置和退磁装置均设置在荧光粉探伤检测暗房区域后方的流水线上，流水线的后方为圆钢前进方向，圆钢经退磁装置退磁后在螺旋辊道上向前移动并再经剩磁检测装置进行检测，其特征在于，所述剩磁检测装置包括感应探头、显示装置、移动装置、控制装置和光电检测装置；所述控制装置分别与所述光电检测装置、感应探头、移动装置、显示装置信号连接；
所述光电检测装置位于所述退磁装置的后方，所述光电检测装置设置于所述螺旋辊道上方，用于从流水线上探测圆钢在螺旋辊道上的位置，并将探测的信号传送至所述控制装置；
所述控制装置位于所述光电检测装置与所述退磁装置之间，所述控制装置设置在所述螺旋辊道一侧的设备平台上，用于获取光电检测装置所探测到的圆钢位置信号并将圆钢位置信号处理后传输给所述移动装置；
所述移动装置位于所述光电检测装置的后方，所述移动装置设置在螺旋辊道一侧设备平台的滑轨上，用于移动所述感应探头；
所述移动装置用于在所述光电检测装置检测到所述圆钢的尾部时，根据所述控制装置的控制，带动所述感应探头移动至所述圆钢尾部的位置，再带动所述感应探头以与所述圆钢在所述螺旋辊道上平移速度相同的速度平移；所述感应探头在探测所述圆钢时，所述圆钢相对于所述感应探头只有圆周转动；
所述感应探头设在所述移动装置的上端，所述感应探头将获取的数据反馈给所述控制装置，所述控制装置将处理的结果显示在所述显示装置上；
其中，所述控制装置包括可编程控制器、信号传输及转换装置、多个继电器、开关；所述可编程控制器对所述移动装置的所有动作进行编程设定，所述信号传输及转换装置将采集的信号处理后把结果显示在所述显示装置上，多个所述继电器协同作用自动控制整个剩磁检测装置的运行；
所述感应探头包括探头柄；所述探头柄呈长方体状，所述探头柄四周的四个表面中心处均设有矩形的凹槽，所述凹槽用于在检测时紧贴圆钢端部和圆周面交界处的边缘线；
所述剩磁检测装置还包括伺服电机，所述伺服电机设置在所述移动装置下方，并根据圆钢的移动速度和高度将探头柄送至圆钢尾部端面的边缘处。
2.如权利要求1所述的一种圆钢在线剩磁检测装置，其特征在于，所述探头柄的一端端面处连接有探头线，所述探头线延伸连接至所述控制装置，所述探头柄的另一端连接有PCB电路板。
3.如权利要求2所述的一种圆钢在线剩磁检测装置，其特征在于，所述探头线长度为2500-3500mm。
4.如权利要求2所述的一种圆钢在线剩磁检测装置，其特征在于，所述探头柄长度为60-80mm，用于保证直径最大的圆钢在剩磁检测时与所述探头柄不产生干涉现象。
5.如权利要求2所述的一种圆钢在线剩磁检测装置，其特征在于，所述PCB电路板为长条状薄板，所述PCB电路板的下表面设有霍尔传感器，所述霍尔传感器根据磁场强弱的不同产生不同的电势差，从而测量出所述霍尔传感器所在位置磁场强度的大小。
6.根如权利要求1所述的一种圆钢在线剩磁检测装置，其特征在于，所述显示装置上设有蜂鸣报警器、显示屏以及多个传输接口；
所述显示屏位于荧光粉探伤检测暗房区域，用于显示所述感应探头所在的圆钢上磁场的具体数值；
所述蜂鸣报警器位于所述显示屏下方，用于当圆钢上的剩磁超出设定的最大允许值时，发出提示声音报警；
多个所述传输接口用于接收信号。
7.如权利要求1至6任一项所述的圆钢在线剩磁检测装置的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：
步骤1，数值调节及参数设定：根据螺旋辊道上的被检测的圆钢的移动速度调节感应探头的平移速度；根据螺旋辊道上的被检测的圆钢的直径调节感应探头距螺旋辊道的高度；根据螺旋辊道上的被检测的圆钢的旋转速度调节感应探头平移的距离；根据实际需求设定允许的最大剩磁值；
步骤2，数据的采集：光电检测装置检测到螺旋辊道上圆钢尾部的位置信号，将位置信号传递给控制装置，控制装置发出指令启动伺服电机，移动装置在伺服电机的驱动下启动，移动装置带动感应探头下行，使得感应探头达到指定的工位，采集所需的数据；
步骤21，感应探头下行：探头柄上的矩形凹槽抵触圆钢尾部边缘；
步骤22，感应探头平移：感应探头的平移速度与圆钢在螺旋辊道上的平移速度相同，此时圆钢只有相对于感应探头转动的运动；
步骤23，感应探头的回位，感应探头数据采集完成后，按与步骤22相反的方向平移相同的距离，再按步骤21相反的方向平移相同的距离，退回至原来的工位；
步骤3，数据的处理及显示：感应探头上的霍尔传感器根据圆钢端部磁场强度的大小做出相应电势的变化，电势变化产生剩磁信号，剩磁信号经过探头线传输至控制装置，经过控制装置的信号传输及转换装置将剩磁信号放大后，传输至操作工位，将剩磁的强弱通过具体的数值显示在显示装置的显示屏上，若剩磁数值高于步骤1中的设定允许的最大剩磁值，则蜂鸣器发出报警信号。
8.如权利要求7所述的圆钢在线剩磁检测装置的检测方法，其特征在于，所述步骤21中，所述感应探头的霍尔传感器距圆钢尾部边缘0～1mm。
9.如权利要求7所述的圆钢在线剩磁检测装置的检测方法，其特征在于，所述步骤22中，所述感应探头平移的距离等于圆钢转动1～2圈移动的距离。
10.如权利要求7所述的圆钢在线剩磁检测装置的检测方法，其特征在于，所述步骤3中，所述显示装置还设有记忆和打印模块，用于对检测数据进行存储和输出；记忆模块对超出最大剩磁值的圆钢进行记忆，打印装置将超出最大剩磁值的圆钢的编号打印在打印纸上，工人根据编号把超出最大剩磁值的圆钢再次放到螺旋辊道上进行退磁。
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