基于涡流检测的钢丝表面锌层厚度检测传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于涡流检测的钢丝表面锌层厚度检测传感器包括检测线圈组、检测电路和微处理器；检测线圈组为外通过式电涡流检测线圈；检测电路用于激励与调整检测线圈的电流并接收检测线圈的涡流响应信号，发送至微处理器，微处理器用于根据通过式电涡流检测线圈涡流响应信号表征出检测钢丝的锌层厚度参数。该传感器可以实现镀锌钢丝锌层厚度在线的检测，采用同一环境下双涡流检测线圈比较方式，环境变化对检测的影响可通过减法运算，作为共模干扰被屏蔽或减弱，更加方便通过软硬件设计手段，减小或消除温度变化对检测结果的影响，可实现高精度实时非接触在线检测。可实现高精度实时非接触在线检测。可实现高精度实时非接触在线检测。

【技术实现步骤摘要】
基于涡流检测的钢丝表面锌层厚度检测传感器


[0001]本技术涉及涡流检测技术应用领域，特别涉及一种基于电涡流检测方法的镀锌钢丝锌层厚度在线检测传感器。

技术介绍

[0002]热镀锌钢丝适用于制造大桥用钢缆及污水池等环境条件恶劣的工程结构，并广泛应用于弹簧及钢丝绳的制造等其他行业。
[0003]镀锌钢丝镀层的厚度对其使用性能具有重要影响，如果太薄，将会直接降低镀锌钢丝使用寿命，因此，由于不可靠的镀层控制，使制造单位不得不在总直径的范围内增加镀锌层的厚度，造成浪费，增加成本。由此，在镀锌工艺中有必要对镀层进行实时的检测和控制。
[0004]传统设备没有在线检测，采用手动方式进行调整控制，通常在上下盘或工艺开始时，对产品抽查采样，然后送化验室利用化学的方法检测样品镀层重量，根据检测结果与标准值的差异，调整相应工艺控制点，增加或降低锌层的厚度以达到要求。
[0005]但是，在生产过程中，通常会因为工艺控制点发生变化引起锌层厚度的变化：比如传统的直接的固态碎沫抹拭方式时，出锌口氧化层的逐渐积累，抹拭用材料随着工作过程的逐渐减少或者改变等等工况的渐变；比如较为先进的气压控制方式，在出锌口后、镀锌尚处于热熔状态的部位，使钢丝经过特定形状的通道，在此通道中，加以一定压力的气体形成气场，产生对热熔镀锌层的推力、调节气压，可以调节推力大小，从而调节锌层厚度。这种方式中，通道可能被渣滓影响而引起形状的变化或者供气气压、温度的变化等。或者其他的控制方式，总会在生产过程中，工艺控制点发生变化引起锌层厚度的变化，传统的化验室抽检方法，工作量大，可靠性差，往往引起生产过程中钢丝镀层厚度不合格。
[0006]为此，有方案提出一种通过直径检测计算的技术：通过在镀锌前、后方分别设置激光测径仪，检测镀锌前后直径之差，来计算镀层厚度的；也有方案提出通过X射线管发射X射线，照射到钢丝，然后投影到X射线探测器，利用钢和锌对X射线的吸收率不同，在X射线探测器上形成的影像灰度不同，从钢丝透射过来的X射线转换成数字图像，根据钢丝的数字图像得到钢丝和锌层的尺寸的方法。
[0007]然而，因为安全可靠性(涉及激光或射线在生产现场的应用，在检测过程中存在较大的安全隐患，若防护不得当则容易对检测人员的身体造成伤害)、高成本、以及钢丝抖动以及温度的变化而对检测结果造成的影响很难克服，实际应用时调整困难、环境差，故障率很高等的原因，以上方案并未见普及实际应用。
[0008]随着工业信息化时代的到来，信息化大数据的工业生产对高精度数据的依赖程度会越来越高，在热镀锌钢丝工业行业，对安全高效低成本高精度的锌厚测量需求就变得十分迫切起来。
[0009]鉴于以上情况，在热镀锌钢丝生产过程中，一种高精度的、可靠的、适合工况环境实际应用的镀锌钢丝锌层厚度在线检测传感器非常重要。

技术实现思路

[0010]本技术要解决的技术问题是克服现有技术中对镀锌钢丝锌层厚度在线的检测困难和调试复杂的问题，提供一种基于电涡流检测方法的镀锌钢丝锌层厚度在线检测传感器及其检测方法。
[0011]基于涡流检测的钢丝表面锌层厚度检测传感器，包括检测线圈组、检测电路和微处理器；
[0012]所述检测线圈组包括电涡流检测线圈，所述电涡流检测线圈为用于镀锌钢丝穿入通过，且其涡流响应对镀锌钢丝的锌层厚度敏感的外通过式电涡流检测线圈；
[0013]所述检测电路包括信号检测与处理电路和涡流激励与调整电路；电涡流检测线圈电性连接至信号检测与处理电路，所述信号检测与处理电路用于接收检测线圈的涡流响应信号，发送至微处理器，所述涡流激励与调整电路用于调整检测与处理电路的激励频率；
[0014]所述微处理器根据电涡流检测线圈涡流响应信号表征出待检测钢丝的锌层厚度。
[0015]进一步的，所述检测线圈组包括两个参数相同的外通过式电涡流检测线圈，标准锌层厚度的钢丝和待检测钢丝分别穿入外通过式电涡流检测线圈；所述微处理器用于根据两个外通过式电涡流检测线圈涡流响应信号的偏差值ΔA，得出检测钢丝的锌层厚度参数或偏差值。
[0016]进一步的，所述检测线圈组包括三个以上参数相同的外通过式电涡流检测线圈，标准锌层厚度的钢丝和待检测钢丝分别穿入不同的外通过式电涡流检测线圈，所述微处理器用于根据每个穿入有待检测钢丝的电涡流检测线圈的涡流响应信号与穿入有标准锌层厚度的钢丝的电涡流检测线圈的涡流响应信号的偏差值ΔA，分别计算出每个待检测钢丝的锌层厚度参数或偏差值。从而可以实现多个待检钢丝的同时检测。
[0017]各外通过式电涡流检测线圈分别连接相同的检测电路或者连入同一个检测电路通过电子开关切换的方式，依次与检测电路连通。
[0018]当检测线圈组包括两个参数相同的外通过式电涡流检测线圈时，为了方便表述，可以标记标准锌层厚度的钢丝穿过的线圈为TR0外通过式电涡流检测线圈，待检测钢丝穿过线圈为TR1外通过式电涡流检测线圈；
[0019]所述检测电路包括信号检测与处理电路和涡流激励与调整电路；TR0外通过式电涡流检测线圈和TR1外通过式电涡流检测线圈分别电性连接至相同的信号检测与处理电路或者连入同一个检测电路通过电子开关切换的方式，依次与检测电路连通；所述信号检测与处理电路用于接收检测线圈的涡流响应信号，发送至微处理器，所述涡流激励与调整电路用于调整检测电路的激励频率；
[0020]所述微处理器用于根据的TR0外通过式电涡流检测线圈和TR1外通过式电涡流检测线圈涡流响应信号的偏差值ΔA，得出检测钢丝的锌层厚度参数或偏差值。
[0021]进一步的，涡流激励与调整电路的激励电流的变化频率为50KHZ～500KHZ可调，可针对不同的检测对象进行频率调节，涡流激励与调整电路的频率调整至其涡流响应对镀锌钢丝的锌层厚度敏感，不同的激励频率会有不同的敏感度。
[0022]调整的方法可以采用手动调节式也可以采用自动调节；手动调节时，则不需要额外设置检测校正线圈组,结构简单，成本也低。手动调节方法(比如只调节频率)调试方法和步骤如下：
[0023]1)、先按经验确定调试的频率范围，比如50KHZ～200KHZ，选定或调节好一个激励电流频率比如50KHZ；
[0024]2)、依次将同一材料、不同锌层厚度的镀锌钢丝穿过前述的检测线圈组，确认并记录该激励电流时，对应不同锌层厚度的检测信号，获得不同锌层厚度范围内的检测灵敏度数据。
[0025]3)、微处理器以一定频率间隔为增幅譬如5KHZ，增加频率，确认开始测试。
[0026]4)、重复2)；
[0027]5)、通过以上调试，得到一个关于激励电流频率的不同锌层厚度的检测信号对应曲线，以灵敏度(不同厚度检测信号之差/锌层厚度差)相对稳定和敏感为原则，选择其中一个激励频率段，作为所检测材料的涡流检测激励频率。
[0028]6)、确定所选择的激励频率，将在此频率下对应不同锌层厚度的检测信号输入微处理器，微处理器将以此计算得到对应的检测灵敏度及其拟合曲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于涡流检测的钢丝表面锌层厚度检测传感器，其特征在于，包括检测线圈组、检测电路和微处理器；所述检测线圈组包括电涡流检测线圈，所述电涡流检测线圈为用于镀锌钢丝穿入通过，且其涡流响应对镀锌钢丝的锌层厚度敏感的外通过式电涡流检测线圈；所述检测电路包括信号检测与处理电路和涡流激励与调整电路；电涡流检测线圈电性连接至信号检测与处理电路，所述信号检测与处理电路用于接收检测线圈的涡流响应信号，发送至微处理器，所述涡流激励与调整电路用于调整检测与处理电路的激励频率；所述微处理器根据电涡流检测线圈涡流响应信号表征出待检测钢丝的锌层厚度。2.如权利要求1所述的基于涡流检测的钢丝表面锌层厚度检测传感器，其特征在于，所述检测线圈组包括两个参数相同的外通过式电涡流检测线圈，标准锌层厚度的钢丝和待检测钢丝分别穿入外通过式电涡流检测线圈；所述微处理器用于根据两个外通过式电涡流检测线圈涡流响应信号的偏差值ΔA，得出检测钢丝的锌层厚度参数或偏差值。3.如权利要求1所述的基于涡流检测的钢丝表面锌层厚度检测传感器，其特征在于，所述检测线圈组包括三个以上参数相同的外通过式电涡流检测线圈，标准锌层厚度的钢丝和待检测钢丝分别穿入不同的外通过式电涡流检测线圈，所述微处理器用于根据每个穿入有待检测钢丝的电涡流检测线圈的涡流响应信号与穿入有标准锌层厚度的钢丝的电涡流检测线圈的涡流响应信号的偏差值ΔA，分别计算出每个待检测钢丝的锌层厚度参数或偏差值。4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡杨勇，
申请(专利权)人：江阴天润信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：