專利名稱：非導磁管材真空自動檢測儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及管材無損檢測技術，特別是非磁性管材無損自動檢測裝置。
管材在生產(chǎn)過程中，由于受多種因素的影響，存在有裂紋等引起泄漏的缺陷，因此管材在使用之前必須進行檢測。目前無損檢測方法有X射線檢測、超聲波檢測、磁粉檢測等，這些方法用于檢測非磁性管材都存在一定的局限性。X射線檢測雖能準確發(fā)現(xiàn)缺陷，但工藝復雜，成本高，不便于實現(xiàn)檢測自動化；超聲波檢測雖設備簡單，靈敏度高，但要求管材壁厚均勻，對于未經(jīng)加工的管材來說難滿足此要求；磁粉檢測，方法簡單，但它只能檢測磁性材料的缺陷而不能檢測非磁性材料。有的管材，雖存在有表面缺陷，但只要不泄漏，對其使用性能并無影響，如用這些方法檢測有時會造成誤判，而引起不必要的浪費。因此目前大多數(shù)工廠使用的檢測方法是壓力檢測法，即將管材兩端堵塞，并在管中通入一定的壓縮空氣，然后把管材置于水槽中，觀察是否有氣泡外冒，這種方法雖然簡單有效，但不便于自動檢測。
為克服以上各種檢測方法的不足，實現(xiàn)非導磁管材(如銅管、鋁管、塑料管等)檢測自動化，特發(fā)明本自動檢測儀。
本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的，被檢測的非導磁管材(3)連續(xù)通過帶負壓的真空密封箱(4)，該真空密封箱(4)采用由環(huán)形永久磁鐵(10)、環(huán)形磁極(11)和磁流體(12)所組成的磁流體密封，該真空密封箱(4)還裝有磁流體回收裝置(16)(17)、磁流體循環(huán)裝置(13)(15)及磁流體補償裝置(22)(23)。若管材(3)存在能引起泄漏的缺陷(如裂紋、氣孔等)，管中的空氣必然會進入真空密封箱(4)，而引起真空度變化，因此通過檢測真空度的變化就可判斷管材(3)是否存在有引起泄漏的缺陷。
本實用新型的具體原理如
圖1所示電機(1)經(jīng)傳動機構(2)帶動管材(3)在帶負壓的真空密封箱(4)中作連續(xù)直線運動，在真空密封箱(4)上連接有壓力傳感器(5)，壓力傳感器(5)把信號傳送到壓力檢測裝置(6)和電器控制系統(tǒng)(7)。當管材(3)存在缺陷引起空氣泄漏時，真空密封箱(4)中壓力升高，從而引起傳感器(5)輸出電壓升高，壓力檢測裝置(6)根據(jù)電壓值變化發(fā)出報警信號，并由電器控制系統(tǒng)(7)控制用于打印記的電磁鐵(8)動作，在管材(3)的泄漏部位打上印記。當管材(3)有缺陷的部位移出真空箱(4)后，電器控制系統(tǒng)(7)使管材(3)停止移動并起動真空泵(9)工作，當真空度達到要求值以后，使電機(1)帶動管材(3)移動繼續(xù)檢測，從而實現(xiàn)檢測自動化。
帶負壓真空密封箱(4)結構如圖2所示圖中密封采用磁流體密封結構，環(huán)形永久磁鐵(10)和兩個帶尖端的環(huán)形磁極(11)形成環(huán)形磁路，在兩環(huán)形磁極(11)的尖端產(chǎn)生1.2～1.5T的強磁場，磁流體(12)在強磁場作用下，被吸附在磁極(11)尖端和管材(3)表面之間的間隙中，從而把真空室(14)兩邊隔斷。由于非導磁管材不具有導磁性，在磁場作用下，磁流體(12)始終被吸附在環(huán)形磁極(11)的尖端形成密封，而不會被管材(3)帶走；同時在真空密封箱(3)上有磁流體補償裝置(22(23)，即使有磁流體損失也可得到補償。為保證真空室(14)有較高的真空度，在真空室(14)的兩端可設計多級磁流體密封結構(圖2為兩級磁流體密封)。在真空密封箱(4)的出口端有由刮板(16)和磁鐵(17)組成的磁流體回收裝置，即使有極少的磁流體(12)附于管材(3)，在此處也會被回收，并在外磁鐵(15)的作用下沿真空框壁內管道(13)返回到入口處的磁極(11)上，從而形成磁流體循環(huán)密封結構。
本實用新型具有生產(chǎn)率高、成本低、可靠性高和可自動控制的優(yōu)點，適用于非導磁管材(如銅管、鋁管、塑料管等)的檢測。
實施例本實用新型由電機(1)、傳動機構(2)、真空密封箱(4)，壓力傳感器(5)、壓力檢測裝置(6)，電器控制系統(tǒng)(7)、用于打印記的電磁鐵(8)和真空泵(9)組成。
電機(1)經(jīng)傳動機構(2)帶動管材(3)在帶負壓的真空密封箱(4)中作直線運動，在真空密封箱(4)上連有壓力傳感器(5)和真空泵(9)。
真空密封箱(4)由殼體(20)、磁流體密封裝置(10)(11)(12)，磁流體補充裝置(22)(23)，磁流體回收裝置(16)(17)和磁流體循環(huán)裝置(13)15)組成。
磁流體密封裝置由環(huán)形永久磁鐵(10)、環(huán)形磁極(11)和磁流體(12)組成，真空密封箱(4)可裝多級磁流體密封，圖2為兩級磁流體密封結構，磁流體(12)在由環(huán)形永久磁鐵(10)提供的1.3T的強磁場作用下，被吸附在磁極(11)尖端和管材(3)表面的間隙中，間隙為0.2mm。
用作密封的磁流體(12)，先用氯化鐵和氯化亞鐵用化學共沉淀法制成四氧化三鐵粉，然后用表面活性劑油酸包裹四氧化三鐵粉，再將其分散在載液中，形成穩(wěn)定的磁流體，其飽和磁化強度在0.03～0.05T之間。
環(huán)形永久磁鐵(10)選用稀土材料銣鐵硼，其剩余磁感應強度為1.2T；環(huán)形磁極(11)選用工業(yè)純鐵DT4，在磁極上設計有補充磁流體的孔，直徑為3mm。
殼體(20)，由非導磁材料制成，環(huán)形永久磁鐵(10)和環(huán)形磁極(11)裝在殼體(20)的內孔中，在磁極(11)和殼體(20)之間裝有○形橡膠密封圈(21)，形成靜密封。殼體(20)的接口(18)與壓力傳感器(5)連接，殼體(20)的接口(19)與真空泵(9)連接。
磁流體補償裝置由可加壓的磁流體存儲器(22)和管道(23)組成，在壓力作用下把磁流體送至各環(huán)形磁極(11)的尖端。在殼體(20)的右端裝有由磁鐵(17)和刮板(16)組成的磁流體回收裝置，磁鐵(17)提供磁場把磁流體吸至刮板(16)的孔中。磁流體循環(huán)裝置由殼體(20)的內管道(13)和往復運動的外磁鐵(15)組成，內管道(13)與刮板(16)的子相通，外磁鐵(15)由電機(1)經(jīng)傳動機構(2)帶動作往復移動，外磁鐵(15)的磁極方向在往復移動時不斷變化，當朝真空密封箱(4)入口處運動時，外磁鐵(15)的磁極指向殼體(20)，磁場帶動磁流體沿內管道(13)運動，將磁流體送到真空密封箱(4)入口處的磁極(11)上；當外磁鐵(15)朝真空密封箱(4)出口處運動時，外磁鐵(15)的磁極背離殼體(20)，防止磁場回帶磁流體。
使用時，將非導磁管材(3)穿過真空密封箱(4)，由磁流體補償裝置(22)(23)加磁流體至磁極(11)處，形成磁流體密封，然后啟動真空泵(9)，待真空室(14)中的真空度達1.33×10-4Pa時，由電器控制系統(tǒng)(7)啟動電機(1)工作，電機(1)經(jīng)傳動機構(2)帶動管材(3)移動，當有缺陷的部位移至真空室(14)時，管中的空氣進入真空室(14)，真空度下降，壓力傳感器(8)發(fā)送信號至壓力檢測裝置(6)和電器控制系統(tǒng)(7)，電器控制系統(tǒng)(7)控制電磁鐵(8)在有缺陷部位打上印記，待有缺陷的部位移出真空室(14)以后，電器控制系統(tǒng)(7)啟動真空泵(9)工作，直至要求的真空度，再啟動電機(1)帶動管材(3)移動，從而達到自動檢測的目的。
權利要求1.非導磁管材真空自動檢測儀，由電機(1)、傳動機構(2)、真空密封箱(4)，壓力傳感器(5)，壓力檢測裝置(6)，電器控制系統(tǒng)(7)和真空泵(9)組成，其特征在于非導磁管材(3)通過真空密封箱(4)，壓力傳感器(5)和真空泵(9)連接在真空密封箱(4)上，真空密封箱(4)內裝有磁流體密封裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的非導磁管材真空自動檢測儀，其特征在于磁流體密封裝置由環(huán)形永久磁鐵(10)、環(huán)形磁極(11)和磁流體(12)所組成。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的非導磁管材自動檢測儀，其特征在于真空密封箱(4)裝有磁流體回收裝置(16)(17)、磁流體循環(huán)裝置(15)(13)以及磁流體補償裝置(22)(23)。
專利摘要一種非導磁管材真空自動檢測儀,涉及管材無損自動檢測,其特征在于非導磁管材(3)(如銅管、鋁管、塑料管等)連續(xù)穿過帶負壓的真空密封箱(4),通過檢測其真空度的變化來檢測非導磁管材引起泄漏的缺陷,并由自動打印機構,在管材有缺陷的部位打上印記。該儀器具有生產(chǎn)率高、成本低、可靠性高和能實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點,可用于非磁性管材的檢測。
文檔編號G01M3/02GK2289234SQ96234558
公開日1998年8月26日 申請日期1996年4月9日 優(yōu)先權日1996年4月9日
發(fā)明者馬秋成 申請人:湘潭大學