零件圆角超声检测系统

【摘要】本文针对小151径弹薄壁引伸药筒形状特征，利用超声板波检测法，研制自动检测识别 系统。实践证明：该系统准确、可靠，并达到批量检测。 主题词：缺陷 超声板波 自动检测识别系统。零件圆角超声检测系统

1 引言 ****弹薄壁引伸药筒在火炮射击时 要承受巨大的骤变温度和压力，其工作环境 十分恶劣，对质量要求非常严格。然而，在药 筒的制造过程中，由于原材料存在夹渣、残 余缩孔或材质疏松，使引伸成型后的药筒表 面到内部出现裂纹、夹杂物和折叠等缺陷， 从而形成安全隐患，如未被剔除，可能在射 击时产生药筒破裂和烧蚀火炮药室等重大 质量事故，严重地影响到火炮的正常使用和 使用寿命，甚至可能发生灾难性安全事故。在常规检验中，采用目测或磁粉探伤方 法进行检测，只能检测到外表面开口缺陷， 并且难以确定缺陷高层度，在大批量检验时容 易误检和漏检。因此要求使用高技术的无损 检测方法，该方法应具有高灵敏度、高分辨 力、高可靠性和较深的检测范围。按照国家 有关标准规定，管材自动探伤的人工标准伤 为0．07ram深的纵向内、外壁刻痕；国外标准 已达到O．05mm深的内、外壁纵、横向两个方 向的刻痕，均采用超声波探伤方法；但使用 该方法的自动检测系统工艺复杂、调试困 难，并且涉及到机械、电子、自动控制、计算 机、超声波等多学科的综合技术，在哪一方 面的设计不足都有可能带来系统功能的失 效和瘫痪。对这类准确的检测系统、检测方 法和检测效果一直是该领域中设计、制造和 用户密切关心的问题。

2 检测技术要求和难点分析 由于超声波不适合于检测复杂工件，药 筒在三引后外圆为同一尺寸直径，壁厚变化 从口部到根部逐渐加大，口部较小壁厚为 0．80mm，根部壁厚达到 1．5mm，形状相对简 单，这有利于声束传播。并且是较后一次引 伸，由原材料带来的造成药筒缺陷和引伸缺 陷(线痕1已基本产生完毕，因此探伤工序选 择在三引后进行。检测技术要求：以超过药 筒人工标准伤深 0．05mm、长 10mm、宽 0．15mm的内、外壁纵向缺陷应被判废，检测 范围为直圆柱部份，长约200mm如图1所 示。并要求检检测时速度达到1O件份 。****弹薄壁引伸药筒超声在线检测技术 该系统制作难度较大，造成困难的原因 除探伤灵敏度要求高以外，药筒本身的形状 也给超声探伤带来困难。由于药筒壁薄、曲 率大，这就要求超声探伤仪产生的超声脉冲 窄、声束细、分辨能力强；对于药筒简体的平 直度和圆柱度对超声探伤可靠性产生的影 响，这就要求机械稳定性好和精度高，探头 的位置和角度调节要较好，调好之后要保持 不变，还要确保药筒和探头在相对运动过程 中相对位置不变。零件圆角超声检测系统

3 系统设计 根据检测技术要求和难点分析，开发出 一 套5工位在线检测系统。工作原理如图2 所示，由多通道数字式超声波探伤仪在工业 PC机控制下，产生脉冲信号加到探头上，探 头通过水介质发射超声波以一定角度射向 药筒管壁，并在药筒管壁内以板波形式传 ·应用技术· 该系统具有自动送料、自动检测识别、 自动分选出料、信息的储存等功能。 为了保证在检测过程中耦合稳定、传动 稳定、信号稳定，经对药筒形。零件圆角超声检测系统