使用高度可调节的超声传感器的钢板内部瑕疵检测装置和方法制造方法及图纸

根据本发明专利技术的实施方式的用于通过使用高度可调节的超声传感器来检测钢板中的内部瑕疵的装置可以包括：喷射喷嘴，该喷射喷嘴安装成与钢板的底部间隔特定的距离且用于朝向钢板喷射介质并形成介质柱；超声传感器，该超声传感器安装在喷射喷嘴内且用于通过介质柱发送及接收用于检测钢板中的瑕疵的超声波；瑕疵检测单元，该瑕疵检测单元用于基于所发送及所接收的超声波来检测钢板中的内部瑕疵的存在；以及驱动单元，该驱动单元安装在喷射喷嘴内且用于根据钢板的厚度来调节超声传感器与钢板之间的距离。

Internal defect detection device and method for steel plate using highly adjustable ultrasonic sensor

A device for detecting internal defects in a steel plate by using a highly adjustable ultrasonic sensor according to the embodiment of the present invention can include a jet nozzle, which is fitted to a specific distance from the bottom of a steel plate and used to face a steel plate injection medium and form a dielectric column; an ultrasonic sensor, which is used to form a medium column. An acoustic sensor is installed in a jet nozzle and is used to send and receive ultrasonic waves to detect defects in a steel plate through a medium column; a flaw detection unit, which is used to detect the internal defects in the steel plate based on the transmitted and received ultrasonic waves; and the driving unit is installed in the driving unit. The jet nozzle is used for adjusting the distance between the ultrasonic sensor and the steel plate according to the thickness of the steel plate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用高度可调节的超声传感器的钢板内部瑕疵检测装置和方法
本公开涉及使用超声传感器来检测钢板中的内部瑕疵。
技术介绍
在钢厂的厚钢板制造车间中，在装运前产品校正线上进行超声检测过程，以检测钢板产品中的内部瑕疵。超声检测是通过向钢板发送超声波、接收从钢板反射的超声波、并分析所接收的超声波来检测钢板的诸如裂纹、夹杂物或偏析之类的瑕疵(缺陷)的方法。根据超声传感器(探头)是否与钢板表面接触，超声检测方法可以被分类为接触式或非接触式。在接触式检测方法的情况下，由于与钢板的表面状态和形状有关的噪声，检测误差频繁出现，并且由于超声传感器与钢板之间的摩擦，探头的检测表面磨损，从而降低了检测性能并缩短了探头的寿命。为了解决与接触式检测方法有关的这些问题，已经在各个方面考虑了非接触式检测方法。非接触式检测方法需要接触介质以将由超声传感器(探头)产生的超声波的能量发送至钢板，并且接触介质的典型示例是具有高超声波发送效率的水。图1是图示了上述非接触式的超声检测装置的图。如图1中所图示的，非接触式超声检测装置包括喷嘴壳体2和超声传感器1，喷嘴壳体2设置在距检测对象物3的下部部分一定距离处以朝向检测对象物3喷射介质，超声传感器1安装在喷嘴壳体2中以向检测对象物3发送超声波并接收超声波。在相关技术中，仅公开了超声传感器1和向检测对象物3的下部部分喷射的介质，但是没有公开用于对检测对象物3中的内部瑕疵进行检测的具体构型。日本技术申请公开公报No.S63-200161(公开日：1988年12月23日)是相关技术文献。
技术实现思路
【技术问题】本公开的各方面可以提供一种用于使用高度可调节的超声传感器来容易地检测钢板的内部瑕疵的装置和方法。【技术解决方案】根据本公开的一方面，用于使用高度可调节的超声传感器来检测钢板中的内部瑕疵的装置可以包括：喷射喷嘴，该喷射喷嘴设置在距钢板的下部部分一定距离处，并且构造成朝向钢板喷射介质以形成介质柱；超声传感器，该超声传感器配置成通过介质柱发送及接收用于检测钢板中的内部瑕疵的超声波；瑕疵检测单元，该瑕疵检测单元配置成基于所发送及所接收的超声波来检测钢板中的内部瑕疵；以及升降单元，该升降单元构造成使超声传感器上高或降低以将超声传感器与钢板之间的距离调节成使得：经钢板的下表面反射的波、经钢板的内部瑕疵反射的波、以及经钢板的上表面反射的波可以依次到达超声传感器。根据本公开的另一方面，用于使用高度可调节的超声传感器来检测钢板中的内部瑕疵的方法可以包括：通过使用设置在距钢板的下部部分一定距离处的喷射喷嘴朝向钢板喷射介质来形成介质柱；通过使用超声传感器借助于介质柱来发送及接收用于检测钢板中的内部瑕疵的超声波；以及通过使用瑕疵检测单元基于所发送及所接收的超声波来检测钢板中的内部瑕疵，其中，超声传感器可以被升高或降低以将超声传感器与钢板之间的距离调节成使得：经钢板的下表面反射的波、经钢板的内部瑕疵反射的波、以及经钢板的上表面反射的波可以依次到达超声传感器。【有利作用】根据本公开的一个或更多个实施方式，超声传感器与钢板之间的距离可以根据钢板的厚度调节成使得经钢板的下表面反射的波、经钢板的内部瑕疵反射的波、以及经钢板的上表面反射的波可以依次到达超声传感器。因而，可以容易地检测钢板中的内部瑕疵。附图说明图1是图示了相关技术的瑕疵检测装置的图。图2是图示了根据本公开的实施方式的用于使用高度可调节的超声传感器来检测钢板中的内部瑕疵的装置的图。图3a和图3b是图示了用于使用图1中示出的喷射喷嘴来形成介质柱的方法的图。图4a至图4d是图示了根据本公开的实施方式的超声检测过程的波形图。图5是图示了根据本公开的另一实施方式的超声检测装置的立体图。图6是图示了图5的超声检测装置的平面图。图7是图示了根据本公开的实施方式的用于使用高度可调节的超声传感器来检测钢板中的内部瑕疵的方法的流程图。具体实施方式在下文中，将参照附图对本公开的实施方式进行描述。然而，本公开的实施方式可以以各种形式进行修改，并且本公开的范围不限于这些实施方式。在附图中，为了清楚起见，元件的形状和尺寸可能被放大，并且将自始至终用相同的附图标记来表示相同或相似的元件。图2是图示了根据本公开的实施方式的用于使用高度可调节的超声传感器来检测钢板中的内部瑕疵的装置的图。参照图2，本公开的实施方式的超声检测装置可以包括喷射喷嘴110、超声传感器120、介质循环单元130、升降单元150和瑕疵检测单元160。喷射喷嘴110可以设置在钢板3的下方，并且可以通过朝向钢板3喷射介质(比如水)来形成介质柱10(比如水柱)，其中钢板3例如使用辊4进行输送。介质柱10可以具有距喷射喷嘴110的喷嘴孔几十毫米(mm)的高度，以实现超声波的稳定发送和接收。在喷射喷嘴110内设置有超声传感器120，并且超声传感器120配置成通过介质柱10发送及接收用于检测钢板3中的内部瑕疵的超声波。超声传感器120可以由放置在超声传感器120下方的升降单元150支承并且通过升降单元150上下移动，并且超声传感器120可以包括构造成浸没在介质中的浸没式探头。超声传感器120有线地或无线地连接至瑕疵检测单元160，瑕疵检测单元160配置成处理并计算从钢板3接收的超声波信号，以用于分析钢板3是否具有内部瑕疵。在无线连接的情况下，超声传感器120在其中包括无线通信模块，以将超声波信号无线地发送至瑕疵检测单元160。介质循环单元130收集从介质柱10落下的介质并且使所收集的介质循环至喷射喷嘴110。根据本公开的实施方式，介质循环单元130包括介质接纳器131、收集管132和供应管133。介质接纳器131围绕喷射喷嘴110设置以接纳从介质柱10落下的介质。介质接纳器131可以具有限定喷射喷嘴110的筒形形状或箱形形状。收集管132连接至介质接纳器131，并且构造成收集来自介质接纳器131的介质。从介质柱10落下至介质接纳器131的介质被供应至收集管132。在收集管132中可以安装有过滤器134以对从介质接纳器131排出的介质进行过滤，并且因而介质可以在杂质从介质被去除之后被供应回喷射喷嘴110。供应管133设置成将来自收集管132的介质供应至喷射喷嘴110，并且为此，供应管133与喷射喷嘴110和收集管132两者连通。在供应管133与收集管132之间可以设置有喷射压力供应单元140以向喷射喷嘴110供应喷射压力。由于喷射压力供应单元140向喷射喷嘴110供应压力，因此喷射喷嘴110可以以恒定压力喷射介质以用于形成介质柱10。可以使用循环泵作为喷射压力供应单元140，并且喷射喷嘴110的喷射压力可以通过控制循环泵来控制。升降单元150构造成支承超声传感器120并且在瑕疵检测单元160的控制下使超声传感器120升高或降低，使得钢板3与超声传感器120之间的距离可以被调节。例如，可以使用液压缸作为升降单元150。然而，也可以使用任何其他装置比如齿条-小齿轮单元来使超声传感器120升高及降低。瑕疵检测单元160将超声传感器120操作成发送及接收超声波并因而检测钢板3中的瑕疵。另外，瑕疵检测单元160可以接收关于钢板3的厚度的信息，并且可以根据关于钢板3的厚度的信息将升降单元150控制成使超声传感器120升高或降低，由此调节钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于使用高度可调节的超声传感器来检测钢板中的内部瑕疵的装置，所述装置包括：喷射喷嘴，所述喷射喷嘴设置在距钢板的下部部分一定距离处，并且构造成朝向所述钢板喷射介质以形成介质柱；超声传感器，所述超声传感器配置成借助于所述介质柱发送及接收用于检测所述钢板中的内部瑕疵的超声波；瑕疵检测单元，所述瑕疵检测单元配置成基于所发送及所接收的超声波来检测所述钢板中的内部瑕疵；以及升降单元，所述升降单元构造成使所述超声传感器升高或降低以将所述超声传感器与所述钢板之间的距离调节成使得：经所述钢板的下表面反射的波、经所述钢板的内部瑕疵反射的波、以及经所述钢板的上表面反射的波依次到达所述超声传感器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.07 KR 10-2015-01733921.一种用于使用高度可调节的超声传感器来检测钢板中的内部瑕疵的装置，所述装置包括：喷射喷嘴，所述喷射喷嘴设置在距钢板的下部部分一定距离处，并且构造成朝向所述钢板喷射介质以形成介质柱；超声传感器，所述超声传感器配置成借助于所述介质柱发送及接收用于检测所述钢板中的内部瑕疵的超声波；瑕疵检测单元，所述瑕疵检测单元配置成基于所发送及所接收的超声波来检测所述钢板中的内部瑕疵；以及升降单元，所述升降单元构造成使所述超声传感器升高或降低以将所述超声传感器与所述钢板之间的距离调节成使得：经所述钢板的下表面反射的波、经所述钢板的内部瑕疵反射的波、以及经所述钢板的上表面反射的波依次到达所述超声传感器。2.根据权利要求1所述的装置，其中，经所述钢板的所述下表面反射的超声波由所述超声传感器再反射回所述钢板。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述瑕疵检测单元在下述情况下确定所述钢板具有内部瑕疵：在经所述钢板的所述下表面反射的波到达的时刻与经所述钢板的所述上表面反射的波到达的时刻之间的时刻处到达有经所述钢板的内部瑕疵反射的波。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述瑕疵检测单元在下述情况下确定所述钢板具有内部瑕疵：在经所述钢板的所述下表面反射的波的幅度与经所述钢板的所述上表面反射的波的幅度之间有经所述钢板的内部瑕疵反射的波的幅度。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述升降单元将所述超声传感器与所述钢板之间的距离调节成满足以下条件：其中，H是所述超声传感器与所述钢板之间的距离，T是所述钢板的厚度，Vs是超声波在所述钢板中的速度，并且Vw是超声波在所述介质中的速度。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述升降单元包括设置在所述喷射喷嘴中的液压缸。7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述介质包括水。8.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：林忠洙，许亨晙，朴炫哲，李常镇，
申请(专利权)人：株式会社POSCO，
类型：发明
国别省市：韩国,KR