本发明专利技术描述一种对行进中的金属带材进行检验的装置，其包括：具有超声波发射器的第一电磁声换能器EMAT（2），所述波以从所述发射器朝向所述带材的一个面的第一边缘入射的方式被发射，所述发射器不与所述带材接触，具有超声波接收器的第二电磁声换能器EMAT（3a），通过从所述带材的所述面的区域朝向所述接收器的出射来接收所述波，所述接收器不与所述带材接触，处理单元，其与所述第二电磁声换能器EMAT耦接以便借助在所述第二电磁声换能器EMAT处测得的至少一个超声波信号发出至少一个检验判据，其特征在于，所述区域被设置在所述带材上，以使得所述带材的所述第一边缘与所述区域之间的波路径布置在直线方向上，该直线方向大体在所述带材的行进方向的横向上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】行进中金属带材的检验装置本专利技术涉及按照权利要求1前序部分所述的行进中金属带材的检验装置。本专利技术涉及行进中金属产品的非接触检验，特别是使用超声波探测钢带的内部缺陷。使用超声波来检验钢结构的内部缺陷已经为行业技术人员熟知。关系到超声波波长类型、频率及入射角的多种变型使得能够提供适合于针对具有特定定位、定向以及尺寸的缺陷的相当多种类的检测的方案。在大多数情况下，检验涉及固定结构并且通过换能器一即在所述结构的至少一个表面上的至少一个超声波发射器和至少一个超声波接收器一的手动或机械动作实现。换能器通常能够利用压电原理来产生并探测超声波。按照一般规则，通过均匀的中间耦合介质使超声波在换能器和结构之间的传递得以确保，最常见的是不含颗粒和气泡的、厚度恒定且具有合适粘度的水性介质。检验活动物体，例如行进中的金属带材或金属板带来的特殊问题主要关系到所述行进的速度。这些问题中的一个在于，需保持换能器和活动物体表面之间的有效耦合。这一问题或多或少地通过声波在例如水或油或润滑脂或凝胶体的柱状或层状水性耦合剂内部的表面和换能器之间的传递解决，柱状或层状的耦合剂通过耦合剂的循环或供给而以恒定的方式被更新。对耦合介质的保持成为给利用换能器和待检验表面的较高相对位移速度带来非常不利的适配性的障碍。另一个问题涉及探查物体或至少其表面的方式。实际上，利用沿基本上垂直于所述表面的方向传播的超声波来探查金属带材或金属板的100%的表面是很难实现的。为此，必须使换能器沿带材的宽度移动(带材的行进的横向)且带材的行进速度必须足够慢，以使得能够沿着由带材与换能器的结合运动产生的锯齿形路径完成100%探查，另外还需记得所述换能器的移动速度由于需要保持耦合介质而受到限制。因此实践起来十分复杂，并且不适合于较大的带材行进速度。专利EP 0885389B1描述了通过使用兰姆(Lamb)超声波来检测行进中金属带材缺陷的装置。在该装置中，能产生兰姆波的压电换能器位于耦合流体分配系统的前轮上。使用兰姆波实际上能允许解决带材探查的问题，因为这种特殊的声波类型能平行于带材表面传播。一束超声波因此能从定位在行进带材的一个侧边上的固定换能器开始在带材的整体宽度上传播。该类型的波因此能允许大得多的带材行进速度，由于在带材整个宽度上实现探查并且换能器保持固定，因此不按照锯齿形路径进行探查。然而，通过换能器与带材接触的探查系统不能以令人满意的方式解决在较大的换能器/待检验表面的相对移动速度下保持耦合介质。最后，另一重要的问题是对探测到缺陷进行识别和评估。在涉及在对行进中的金属带材进行加工处理期间一例如轧制加工过程中一对其进行检验的情况下，在分析检测到的缺陷时不可能在不显著干扰加工处理的情况下使所述带材停动。US 5866820提出了行进中金属带材的检验装置，其包括:-包括超声波发射器的第一换能器,下文中还被命名为EMAT(=electromagneticacoustic transducer,电磁声换能器),所述波按照从发射器朝向带材的在带材的横向中央部附近的第一表面区域入射的方式发射，发射器不与带材接触，-包括超声波接收器的第二EMAT，所述波通过从带材表面的第二区域朝向接收器的出射而被接收，接收器不与带材接触，所述第二区域沿着带材行进的方向与第一区域并置并且允许在两个EMAT之间进行回波测量。-与第二EMAT耦接的处理单元，从而能通过在第二 EMAT测得的超声波回波信号发出至少一个检验判据。该装置因此能允许在带材的一半宽度上进行回波测量(通过波在缺陷上的反射)。通过把在行进方向的横向上的装置分成两份，因而可能实现对带材整个宽度的检验。这后一种实施方式因此要求两对的两个换能器或EMAT，每个对被设置用来检验带材的一半宽度。本专利技术的目的在于针对上述问题，特别是由超声波对行进中的带材进行检验而产生的问题提出解决方法，对于该方案，带材的行进可达到较大的速度，例如大于米/秒。在这一体系下，本专利技术旨在摆脱换能器和带材之间任何迫不得已的接触的必要。本专利技术应给出对行进中金属产品进行检验的简单有效的方法(例如对于带材整个宽度的检验限制换能器的数量)，尤其是检测钢带中的内部或表面缺陷，钢带适合于灵活且扩展地使用所产生并被检测的例如兰姆(Lamb)、瑞利(Rayleigh)或SH (Shear Horizontalwave，水平剪切波)等声波而不受必须与金属产品接触的制约。根据包括如下的对行进中金属带材进行检验的装置，-含有超声波发射器的第一换能器(2)，在以下也被命名为EMAT(=electromagnetic acoustic transducer),所述声波从发射器开始向带材表面的第一边呈入射发射，发射器与带材不接触，-含有超声波接收器的第二EMAT (3a)，所述声波从带材表面区域开始向接收器呈出射接收，接收器与带材不接触，-处理单元，其与第二EMAT连接以便能借助在第二 EMAT测得的至少一个超声波信号发出至少一个检验判据。装置的特征在于所述区域被设置在带材上，以使得带材的第一边缘与所述区域之间的声波路径基本为单向，即和与带材行进成直线并大体与带材行进的横向方向一致。这样的装置被权利要求1中的对象描述。因此，以希望的直至带材的整个宽度的宽度进行检验是灵活且可能的，并且在所有附图情况下都保持简单，因为其仅仅借助两个换能器实现，两个换能器都未与带材发生任何接触。同样有利的是，检验也更为迅速(无锯齿状弯折)，因为两换能器之间的声波速度远大于带材的行进速度。一组子权利要求还给出了本专利技术的优点。特别地，按照本专利技术装置的一个优选实施方式，区域被尽可能远离带材的第一边缘地设置在带材的在横向大体与带材第一边缘相对的边缘上。由此，仅借助两个换能器或EMAT就可能检验带材的整个宽度。与US5866820相反，因而可以测量与带材的单个横向一致的两个半宽度，且因而更易于检验，并且与US5866820所要求的两组被偏移的线数据相比，检索单组线数据(=带材的横向宽度)。因此，有利的是，第一和第二 EMAT可具有可自由调节的间距，其等于或大于带材的一半宽度。检验装置的一个优选的实施方式设置了具有超声波接收器的第三EMAT，所述声波是以从带材的第一边缘的一个面朝向接收器出射的方式被传输的，接收器不与带材接触，处理单元因此也与第三EMAT连接，从而借助至少两个超声波信号发出至少一个第二检验判据，两个信号中至少一个信号来自第二 EMAT的测量而且一个信号来自第三EMAT的测量。以该方式，因而可能通过(第一和第三EMAT之间的)回波获得与通过(第一和第二EMAT之间的)声波传输获得的信号互补的信号。由检验带材缺陷进行的检测由此被增强，且可经由两个补充的判据确认缺陷，这有助于在确定时消除任何潜在的可疑点。实际上，例如通过回波测量获得的唯一信号可能来自带材行进装置或检验装置自身的伪像而与带材内在的缺陷没有任何关系。通过提供冗余信号，能轻松地排除这种假象且使检验装置更可靠地防备任何检验错误。理想地，三个EMAT被设置在三角形的各顶点，三角形的一个(第一和第二 EMAT之间的)边平行于带材行进方向的横向。第三EMAT被设在与第一 EMAT相同的带材边缘上,且沿带材行进方向稍微偏离第一 EMAT。第一和第三EMAT本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：马克·米绍，奥利维耶·德尚，
申请(专利权)人：西门子奥钢联冶金技术有限公司，
类型：
国别省市：
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