电工钢裂纹监测装置和弯曲试验系统的制作方法
1.本发明涉及电工钢工艺特性检测技术领域,特别是涉及电工钢裂纹监测装置和弯曲试验系统。
背景技术:
2.电工钢是电力、电子、新能源汽车和军事工业不可缺少的重要软磁合金,亦是产量最大的金属功能材料,它是含硅0.8%-4.8%的硅铁合金,经热、冷轧成厚度在1mm以下的硅钢薄板。加入硅可提高铁的电阻率和最大磁导率,降低矫顽力、铁芯损耗(铁损)和磁时效,主要用作各种电机、发电机和变压器的铁芯。电工钢出厂前要进行多项性能的检测,包括磁特性(比总损耗、磁极化强度)、几何特性和偏差(厚度差、宽度、长度、镰刀弯、残余曲率和毛刺高度)、工艺特性(密度、叠装系数、弯曲次数、涂层绝缘电阻和力学性能)项目。磁特性中的比总损耗、磁极化强度和工艺特性中的叠装系数、绝缘电阻和力学性能是检测量最大的几个项目。
3.现行的黑冶金行业标准yb/t 4731-2019规定了电工钢带(片)反复弯曲试验(简称反弯曲验)方法,其中弯曲次数指样片基板首次出现目视可见裂纹或发生断裂前的反复弯曲次数。随着社会对电工钢需求的增加,电工钢的产量也在不断的增加,这样就带来了检测量的不断增加,从而带来人员需求的不断增加,加大了企业的人力成本。在电工钢检测领域,为了化解由于检测能力不足、人员成本上升所带来的压力,自动检测技术在电工钢检测领域越来越重要,而且也已出现了自动化的电工钢反复弯曲试验装置。然而,在实现本发明的过程中,发明人发现传统的电工钢弯曲裂纹检测技术,仍存在着电工钢样片弯曲断裂判断可靠性不高的技术问题。
技术实现要素:
4.基于此,有必要提供一种电工钢裂纹监测装置,以及一种电工钢弯曲试验系统,能够自动判断电工钢片是否发生断裂,更有效地提高电工钢样片弯曲断裂自动判断的可靠性。
5.一方面,提供了一种电工钢裂纹监测装置,包括标准源模组、驱动控制模组、存储器、处理器、显示设备和钻头设备,钻头设备包括至少两个钻头;
6.标准源模组分别连接处理器和各钻头,处理器分别连接驱动控制模组、存储器和显示设备;
7.标准源模组用于在被测电工钢片的弯曲测试过程中向各钻头通电,测量各钻头间的电信号并传送至处理器,驱动控制模组用于控制转台电机的工作,记录被测电工钢片的弯曲次数并传送至处理器;电信号为电压信号或电流信号;
8.处理器用于利用电信号计算被测电工钢片每次弯曲后的电阻值相对于起始电阻值的变化率,确定被测电工钢片是否出现裂纹;若变化率大于设定裂纹阈值,则确定出现裂纹,反之确定未出现裂纹;
9.存储器用于存储弯曲数据,显示设备用于显示弯曲数据;弯曲数据包括弯曲次数、变化率、设定裂纹阈值和被测电工钢片每次弯曲后的电阻值。
10.在其中一个实施例中,标准源模组还用于在钻头钻穿被测电工钢片的表面层时向各钻头设备通入恒流电流,监测各钻头间的电压信号并传送至处理器;
11.处理器还用于将电压信号与设定电压值比较,确定各钻头钻穿被测电工钢片的表面层的有效性。
12.在其中一个实施例中,钻头设备包括两组钻头,第一组钻头包括分布在被测电工钢片的一端的两个钻头,第二组钻头包括分布在被测电工钢片的另一端的两个钻头;
13.第一组钻头分别连接标准源模组的正端,第二组钻头分别连接标准源模组的负端。
14.在其中一个实施例中,标准源模组包括恒流源和电压测量电路;
15.在钻头设备钻穿被测电工钢片的表面层时,恒流源的输出端连接其中一个钻头,另一个钻头接地;电压测量电路分别电连接两个钻头,测量钻头之间的电压信号并传送至处理器。
16.在其中一个实施例中,装置还包括刺破指示器,刺破指示器电连接处理器,用于指示钻头设备是否有效钻穿被测电工钢片的表面层。
17.在其中一个实施例中,刺破指示器包括蜂鸣器和/或指示灯。
18.在其中一个实施例中,钻头设备为无动力钻孔器,无动力钻孔器包括壳体、钻头和运动转换机构,钻头伸出壳体外,运动转换机构设置在壳体内,用于将对钻头的压力转化为带动钻头做旋转运动的动力以使钻头钻穿被测电工钢片的表面层;
19.运动转换机构为圆柱凸轮机构,圆柱凸轮机构包括圆柱凸轮、凸轮中心轴和螺栓凸轮滚轮,凸轮中心轴置于钻头上远离被测电工钢片的一侧且可相对壳体旋转,圆柱凸轮套设于凸轮中心轴上,圆柱凸轮的外壁上对应开设有与螺栓凸轮滚轮相匹配的螺旋状凸轮槽;螺栓凸轮滚轮用于在凸轮槽内滑动以带动钻头做旋转运动。
20.另一方面,还提供了一种电工钢弯曲试验系统,包括自动弯曲试验设备和电工钢裂纹监测装置,电工钢裂纹监测装置包括标准源模组、驱动控制模组、存储器、处理器、显示设备和钻头设备,钻头设备包括至少两个钻头;
21.标准源模组分别连接处理器和各钻头,处理器分别连接驱动控制模组、存储器和显示设备;
22.标准源模组用于在被测电工钢片的弯曲测试过程中向各钻头通电,测量各钻头间的电信号并传送至处理器,驱动控制模组用于控制自动弯曲试验设备的转台电机的工作,记录被测电工钢片的弯曲次数并传送至处理器;电信号为电压信号或电流信号;
23.处理器用于利用电信号计算被测电工钢片每次弯曲后的电阻值相对于起始电阻值的变化率,确定被测电工钢片是否出现裂纹;若变化率大于设定裂纹阈值,则确定出现裂纹,反之确定未出现裂纹;
24.存储器用于存储弯曲数据,显示设备用于显示弯曲数据;弯曲数据包括弯曲次数、变化率、设定裂纹阈值和被测电工钢片每次弯曲后的电阻值。
25.在其中一个实施例中,标准源模组还用于在钻头钻穿被测电工钢片的表面层时向各钻头设备通入恒流电流,监测各钻头间的电压信号并传送至处理器;
26.处理器还用于将电压信号与设定电压值比较,确定各钻头钻穿被测电工钢片的表面层的有效性。
27.在其中一个实施例中,钻头设备包括两组钻头,第一组钻头包括分布在被测电工钢片的一端的两个钻头,第二组钻头包括分布在被测电工钢片的另一端的两个钻头;
28.第一组钻头分别连接标准源模组的正端,第二组钻头分别连接标准源模组的负端。
29.上述的电工钢裂纹监测装置和弯曲试验系统,通过标准源模组、驱动控制模组、存储器、处理器、显示设备和钻头设备的架构设计,钻头设备的各钻头可分别通过导线连接至标准源模组,在被测电工钢片的弯曲测试过程中,驱动控制模组控制转台电机工作,以对被测电工钢片进行弯曲与回复控制,在每次弯曲时标准源模组向各钻头通电并测量各钻头间的电信号后传送至处理器,由处理器计算被测电工钢片每次弯曲后的电阻值相对于起始电阻值的变化率,进而判断被测电工钢片是否出现裂纹;弯曲数据可利用存储器实时存储并通过显示设备进行显示,实现对被测电工钢片是否发生断裂的准确自动监测。
30.上述方案相比传统的试验装置,利用了导体的电阻分析原理来监测电工钢片的断裂状态,同一样片的裂纹长度越大,电阻值越大,达到一定阈值时自动指示电工钢片有效断裂,从而达到自动且更准确地判断电工钢片是否发生断裂的目的,更有效地提高电工钢样片弯曲断裂自动判断的可靠性和测试效率。
附图说明
31.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
32.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为一个实施例中电工钢裂纹监测装置的结构组成示意图;
34.图2为另一个实施例中电工钢裂纹监测装置的结构组成示意图;
35.图3为一个实施例中四钻头弯曲试验的应用示意图;
36.图4为一个实施例中钻头设备的结构组成示意图;
37.图5为一个实施例中标准源模组的局部电路架构示意图;
38.图6为又一个实施例中电工钢裂纹监测装置的结构组成示意图。
具体实施方式
39.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
40.在一个实施例中,参考图1,提供了一种电工钢裂纹监测装置100,包括标准源模组11、驱动控制模组12、存储器13、处理器14、显示设备15和钻头设备,钻头设备包括至少两个
钻头222。标准源模组11分别连接处理器14和各钻头222,处理器14分别连接驱动控制模组12、存储器13和显示设备15。标准源模组11用于在被测电工钢片200的弯曲测试过程中向各钻头222通电,测量各钻头222间的电信号并传送至处理器14。驱动控制模组12用于控制转台电机的工作,记录被测电工钢片200的弯曲次数并传送至处理器14;电信号为电压信号或电流信号。处理器14用于利用电信号计算被测电工钢片200每次弯曲后的电阻值相对于起始电阻值的变化率,确定被测电工钢片200是否出现裂纹。若变化率大于设定裂纹阈值,则确定出现裂纹,反之确定未出现裂纹。存储器13用于存储弯曲数据,显示设备15用于显示弯曲数据。弯曲数据包括弯曲次数、变化率、设定裂纹阈值和被测电工钢片200每次弯曲后的电阻值。
41.可以理解,转台电机是指电工钢裂纹监测装置100所应用的现有各型电工钢自动弯曲试验设备中提供电工钢弯曲与回复所需动力的驱动电机。标准源模组11是可以提供恒压电压和/或恒流电流输出,并且可具备电压和/或电流测量功能的电路模组,可以采用现有的恒压源和/或恒流源以及现有的电压和/或电流测量器件(电路模块)直接适配组装得到,具体型号可以根据实际使用需要进行选择,只要能够提供所需功能即可。
42.驱动控制模组12可以采用市面上现有的电机驱动控制器件或电路模组,具体型号也可以根据实际使用需要进行选择,只要能够提供所需的电机控制功能即可。存储器13和处理器14也可以直接采用市面上现有的控制单元一体化提供,存储器13可以存储测试过程中产生的所有测试数据,还可以存储处理器14运行所需的现有应用,例如处理器14运行过程中实现的数据计算比较与结果输出、显示控制等功能,均可以直接由预先载入的现有应用脚本支持,而无需任何软件和周边接口等的额外开发或适应性调整,可即插即用。以上标准源模组11、驱动控制模组12、存储器13和处理器14可以采用传统的集成工艺,集成为一个控制单元(板),更便于封装使用。
43.显示设备15可以是触控型的显示设备,也可以是非触控型显示设备。钻头设备可以包括两个或以上数量的钻头222,分别用于钻穿被测电工钢片200上选定位置处的表面绝缘涂层,钻头设备可以采用动力钻孔器,也可以采用无动力钻孔器。被测电工钢片200与各钻头222的设置位置关系可以参照本领域现有试验标准来设置。
44.具体的,在钻头222有效刺破到被测电工钢片200的基板后,开始弯曲试验,通过标准源模组11向钻头222通以适宜(以实际应用中具体样片的需要为准)的高精度电流源或电压源,同时测量钻头222之间的电压或电流,处理器14利用首次弯曲时测量的电压或电流计算成相应的电阻值作为后续弯曲的起始电阻值。在每次弯曲后,均读取相应的电流和电压,计算得出相应的电阻值相对于初始电阻值的变化率。如图2所示,以四钻头222为例,当被测电工钢片200出现裂纹时,根据导体的电阻公式r=ρ*l/s(其中r为电阻,单位为欧姆;ρ为导体材料的电阻率,单位为欧.米;l为导体的长度,单位为米,s为导体的横截面积,单位为平方米),横截面积s变小,电阻值r变大,当变化率大于设定裂纹阈值时,即判定出现裂纹,弯曲试验结束,同时在显示设备15上显示弯曲测试数据。设定裂纹阈值是指被测电工钢片200出现裂纹时对应的电阻值相对于初始电阻值的变化率,可以预先测试得到后设定,也可以由测试数据统计确定并可以根据测试的实际过程进行微调或更新。
45.上述的电工钢裂纹监测装置100,通过标准源模组11、驱动控制模组12、存储器13、处理器14、显示设备15和钻头设备的架构设计,钻头设备的各钻头222可分别通过导线连接
至标准源模组11,在被测电工钢片200的弯曲测试过程中,驱动控制模组12控制转台电机工作,以对被测电工钢片200进行弯曲与回复控制,在每次弯曲时标准源模组11向各钻头222通电并测量各钻头222间的电信号后传送至处理器14,由处理器14计算被测电工钢片200每次弯曲后的电阻值相对于起始电阻值的变化率,进而判断被测电工钢片200是否出现裂纹;弯曲数据可利用存储器13实时存储并通过显示设备15进行显示,实现对被测电工钢片200是否发生断裂的准确自动监测。
46.上述方案相比传统的试验装置,利用了导体的电阻分析原理来监测电工钢片的断裂状态,同一样片的裂纹长度越大,电阻值越大,达到一定阈值时自动指示电工钢片有效断裂,从而达到自动且更准确地判断电工钢片是否发生断裂的目的,更有效地提高电工钢样片弯曲断裂自动判断的可靠性和测试效率。
47.在一个实施例中,标准源模组11还用于在钻头222钻穿被测电工钢片200的表面层时向各钻头设备通入恒流电流,监测各钻头222间的电压信号并传送至处理器14。处理器14还用于将电压信号与设定电压值比较,确定各钻头222钻穿被测电工钢片200的表面层的有效性。
48.可以理解,在应用的弯曲试验系统中被测电工钢片200上料就绪后,还可以通过标准源模组11先对各个钻头222进行基本的刺破试验,以确定各个钻头222是否均已有效钻穿测电工钢片的表面层,即表面绝缘涂层,从而确保后续弯曲测试过程中测试数据的有效性与准确性。
49.具体的,在自动化测试线上,如果自动上料过程中被测电工钢片200发生偏移或者长度不够,钻头设备中的各钻头222没有同时压在同一个被测电工钢片200上,这种情况下进行表面刺破时电阻会很大,反馈为异常的测试状态。另外,在反复的测试过程中,随着刺破次数越多,钻头222锐度也会越来越差,当不能再刺破表面层时,测试结果表现为与实际不相符的电阻值,这会严重影响测试结果准确性。
50.通过标准源模组11在弯曲试验开始前的刺破试验,可以在钻头222进行表面刺破时通过向钻头222通入恒流电流,监测钻头222间电压并与设定电压值比较,如果钻头222间电压小于或等于设定电压值,则即可确定钻头222有效钻到了被测电工钢片200的基板,反之则没有钻到被测电工钢片200的基板。其中,设定电压值为判定钻头222是否有效钻到了被测电工钢片200的基板的电压阈值,可以预先通过测试得到或者根据历史测试数据统计出该电压阈值。因此,通过标准源模组11,可以在弯曲试验开始前先通过刺破试验来监测钻头222是否有效钻到了被测电工钢片200的基板,从而确保操作员在测试过程中准确获知钻头222的锐度及获知每次测试中钻头222是否都有效刺破表面层,以便及时更换钻头222保证每次测试的结果均与实际相符。
51.在一个实施例中,如图3所示,钻头设备包括两组钻头,第一组钻头包括分布在被测电工钢片200的一端的两个钻头222,第二组钻头包括分布在被测电工钢片200的另一端的两个钻头222。第一组钻头分别连接标准源模组11的正端,第二组钻头分别连接标准源模组11的负端。
52.进一步的,在本实施例中采用四钻头222的弯曲试验结构,在钻头222有效刺破到被测电工钢片200的基板后,开始弯曲试验,通过控制单元对1号钻头222(接电流i+)和四号钻头222(接电流i-)通以设定大小(例如1a)高精度电流源,同时测量2号钻头222(测电压v
+)和3号钻头222(测电压v-)之间的电压,处理器14将第一次弯曲时测量的电压值计算成相应电阻值作为后续弯曲试验的起始电阻值。如此,采用四钻头222的弯曲试验结构,可以在试验操作复杂度不高的情况下,更进一步地提高试验中测试数据的准确性,从而进一步提高被测电工钢片200是否出现裂纹的自动判断准确性。
53.在一个实施例中,如图4所示,钻头设备为无动力钻孔器,无动力钻孔器包括壳体221、钻头222和运动转换机构。钻头222伸出壳体221外,运动转换机构设置在壳体221内,用于将对钻头222的压力转化为带动钻头222做旋转运动的动力以使钻头222钻穿被测电工钢片200的表面层。运动转换机构为圆柱凸轮机构,圆柱凸轮机构包括圆柱凸轮2231、凸轮中心轴2232和螺栓凸轮滚轮2233,凸轮中心轴2232置于钻头222上远离被测电工钢片200的一侧且可相对壳体221旋转,圆柱凸轮2231套设于凸轮中心轴2232上,圆柱凸轮2231的外壁上对应开设有与螺栓凸轮滚轮2233相匹配的螺旋状凸轮槽22331;螺栓凸轮滚轮2233用于在凸轮槽22331内滑动以带动钻头222做旋转运动。
54.可以理解,本实施例提供的无动力钻孔器中,通过设置在壳体221内的运动转换机构将对钻头222的压力,转化为带动钻头222做旋转运动的动力以使钻头222钻穿被测电工钢片200中的电工钢片表面绝缘涂层,从而无需要动力对钻头222进行额外驱动,转速慢且力矩小,钻孔时的深度浅,不会损坏电工钢片表面钻点周边涂层,且测量计算被测电工钢片200的表面上钻头222间电阻值结果精度高。
55.在一个实施例中,如图5所示,标准源模组11包括恒流源110和电压测量电路111。在钻头设备钻穿被测电工钢片200的表面层时,恒流源110的输出端连接其中一个钻头222,另一个钻头222接地;电压测量电路111分别电连接两个钻头222,测量钻头222之间的电压信号并传送至处理器14。
56.可以理解,对于两组以上的钻头222,其接线方式均可如前段同理。测量两个钻头222之间的电压信号并传送至处理器14后,处理器14即可利用该电压信号的电压值与设定电压值比较,确定钻头设备钻穿被测电工钢片200的表面绝缘涂层的有效性。
57.在两个钻头222之间施加恒流源110电流,并测量出两钻头222间的电压值,监测两个钻头222是否都已钻破了被测电工钢片200的涂层并抵到了被测电工钢片200的基板。当钻头222间的电压值比较小(即低于设定电压值)时,可认为两钻头222具有很好的锐度,可正常进行表面绝缘电阻测试。恒流源110可以采用市面现有的各型恒流源器件,只要能够提供所需的恒流电流即可。电压测量电路111也可以采用市面上现有的各型具有电压检测与比较输出的测量模块或器件。
58.具体的,在两个钻头222间通过切换输出或者接地,使其中一个钻头222作为可输出恒流电流的端子,另一个钻头222为接地端。测试时,正常施压后,先进行表面层刺破测试,两个钻头222之间通入设定大小(例如1a)的恒流电流,同时监测两个钻头222之间的电压,当该电压变得很小(例如3mv)时,即指示表面层刺破正常,然后可进行弯曲测试。当监测的电压大于设定电压值时,即指示表面层刺破存在异常,可自动报警提示操作员,以便操作员判断并排除被测电工钢片200发生偏离或者钻头222锐度变差等异常情况,确保测试结果的可靠性。
59.在一个实施例中,如图6所示,电工钢裂纹监测装置100还包括刺破指示器16。刺破指示器16电连接处理器14,用于指示钻头设备是否有效钻穿被测电工钢片的表面层。
60.进一步的,在本实施例中还设有独立指示的刺破指示器16,以便可以通过声、光、电、震动或者其他报警方式向操作员进行表面层刺破结果指示,例如但不限于在表面层刺破正常时亮设定颜灯光(如绿)和/或发出设定声音,或者配合设定震动等,在表面层刺破异常时亮另一种设定颜灯光(如红)和/或发出另一种设定声音,或者配合设定震动等,具体指示方式可以根据现场需要来设定,从而直观高效地向操作员指示每次测试的表面层刺破结果。
61.在一个实施例中,刺破指示器16包括蜂鸣器和/或指示灯。可选的,在本实施例中,可以采用蜂鸣器(例如但不限于可发出指定的一种或多种声音的蜂鸣器)或指示灯(例如但不限于可发出指定的一种或多种颜的led灯),也可以采用蜂鸣器和指示灯的声光组合指示结构,从而以较低的成本和简约的结构,实现高效的指示效果。
62.在一个实施例中,提供了一种电工钢弯曲试验系统,包括自动弯曲试验设备和电工钢裂纹监测装置,电工钢裂纹监测装置包括标准源模组、驱动控制模组、存储器、处理器、显示设备和钻头设备,钻头设备包括至少两个钻头。标准源模组分别连接处理器和各钻头,处理器分别连接驱动控制模组、存储器和显示设备。标准源模组用于在被测电工钢片的弯曲测试过程中向各钻头通电,测量各钻头间的电信号并传送至处理器,驱动控制模组用于控制自动弯曲试验设备的转台电机的工作,记录被测电工钢片的弯曲次数并传送至处理器;电信号为电压信号或电流信号。
63.处理器用于利用电信号计算被测电工钢片每次弯曲后的电阻值相对于起始电阻值的变化率,确定被测电工钢片是否出现裂纹;若变化率大于设定裂纹阈值,则确定出现裂纹,反之确定未出现裂纹。存储器用于存储弯曲数据,显示设备用于显示弯曲数据;弯曲数据包括弯曲次数、变化率、设定裂纹阈值和被测电工钢片每次弯曲后的电阻值。
64.可以理解,关于本实施例中的电工钢裂纹监测装置的解释说明,可以参照上述电工钢裂纹监测装置100的各实施例中的相应解释说明同理理解,此处不再重复赘述。自动弯曲试验设备可以是本领域现有的各型自动化电工钢弯曲试验设备。电工钢裂纹监测装置可以与自动弯曲试验设备一体化集成,也可以采用分立式部件的组装方式,具体可以根据应用场景的需要确定。
65.上述的电工钢弯曲试验系统,通过应用上述的电工钢裂纹监测装置,其通过标准源模组、驱动控制模组、存储器、处理器、显示设备和钻头设备的架构设计,钻头设备的各钻头可分别通过导线连接至标准源模组,在被测电工钢片的弯曲测试过程中,驱动控制模组控制转台电机工作,以对被测电工钢片进行弯曲与回复控制,在每次弯曲时标准源模组向各钻头通电并测量各钻头间的电信号后传送至处理器,由处理器计算被测电工钢片每次弯曲后的电阻值相对于起始电阻值的变化率,进而判断被测电工钢片是否出现裂纹;弯曲数据可利用存储器实时存储并通过显示设备进行显示,实现对被测电工钢片是否发生断裂的准确自动监测。
66.上述方案相比传统的试验系统,利用了导体的电阻分析原理来监测电工钢片的断裂状态,同一样片的裂纹长度越大,电阻值越大,达到一定阈值时自动指示电工钢片有效断裂,从而达到自动且更准确地判断电工钢片是否发生断裂的目的,更有效地提高电工钢样片弯曲断裂自动判断的可靠性和测试效率。
67.在一个实施例中,标准源模组还用于在钻头钻穿被测电工钢片的表面层时向各钻
头设备通入恒流电流,监测各钻头间的电压信号并传送至处理器。处理器还用于将电压信号与设定电压值比较,确定各钻头钻穿被测电工钢片的表面层的有效性。
68.在一个实施例中,钻头设备包括两组钻头,第一组钻头包括分布在被测电工钢片的一端的两个钻头,第二组钻头包括分布在被测电工钢片的另一端的两个钻头。第一组钻头分别连接标准源模组的正端,第二组钻头分别连接标准源模组的负端。
69.需要说明的是,关于上述的电工钢弯曲试验系统的的具体限定,可以参见上文中电工钢裂纹监测装置100的其余实施例的相应限定,在此不再赘述。
70.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
71.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
72.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“法向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
73.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
74.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
75.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
技术特征:
1.一种电工钢裂纹监测装置,包括标准源模组、驱动控制模组、存储器、处理器、显示设备和钻头设备,所述钻头设备包括至少两个钻头;所述标准源模组分别连接所述处理器和各所述钻头,所述处理器分别连接所述驱动控制模组、所述存储器和所述显示设备;所述标准源模组用于在被测电工钢片的弯曲测试过程中向各所述钻头通电,测量各所述钻头间的电信号并传送至所述处理器,所述驱动控制模组用于控制转台电机的工作,记录所述被测电工钢片的弯曲次数并传送至所述处理器;所述电信号为电压信号或电流信号;所述处理器用于利用所述电信号计算所述被测电工钢片每次弯曲后的电阻值相对于起始电阻值的变化率,确定所述被测电工钢片是否出现裂纹;若所述变化率大于设定裂纹阈值,则确定出现裂纹,反之确定未出现裂纹;所述存储器用于存储弯曲数据,所述显示设备用于显示所述弯曲数据;所述弯曲数据包括所述弯曲次数、所述变化率、所述设定裂纹阈值和所述被测电工钢片每次弯曲后的电阻值。2.根据权利要求1所述的电工钢裂纹监测装置,其特征在于,所述标准源模组还用于在所述钻头钻穿所述被测电工钢片的表面层时向各所述钻头设备通入恒流电流,监测各所述钻头间的电压信号并传送至所述处理器;所述处理器还用于将所述电压信号与设定电压值比较,确定各所述钻头钻穿所述被测电工钢片的表面层的有效性。3.根据权利要求1或2所述的电工钢裂纹监测装置,其特征在于,所述钻头设备包括两组所述钻头,第一组所述钻头包括分布在所述被测电工钢片的一端的两个所述钻头,第二组所述钻头包括分布在所述被测电工钢片的另一端的两个所述钻头;第一组所述钻头分别连接所述标准源模组的正端,第二组所述钻头分别连接所述标准源模组的负端。4.根据权利要求1所述的电工钢裂纹监测装置,其特征在于,所述标准源模组包括恒流源和电压测量电路;在所述钻头设备钻穿所述被测电工钢片的表面层时,所述恒流源的输出端连接其中一个所述钻头,另一个所述钻头接地;所述电压测量电路分别电连接两个所述钻头,测量所述钻头之间的电压信号并传送至所述处理器。5.根据权利要求4所述的电工钢裂纹监测装置,其特征在于,所述装置还包括刺破指示器,所述刺破指示器电连接所述处理器,用于指示所述钻头设备是否有效钻穿所述被测电工钢片的表面层。6.根据权利要求5所述的电工钢裂纹监测装置,其特征在于,所述刺破指示器包括蜂鸣器和/或指示灯。7.根据权利要求1所述的电工钢裂纹监测装置,其特征在于,所述钻头设备为无动力钻孔器,所述无动力钻孔器包括壳体、钻头和运动转换机构,所述钻头伸出所述壳体外,所述运动转换机构设置在所述壳体内,用于将对所述钻头的压力转化为带动所述钻头做旋转运动的动力以使所述钻头钻穿所述被测电工钢片的表面层;所述运动转换机构为圆柱凸轮机构,所述圆柱凸轮机构包括圆柱凸轮、凸轮中心轴和
螺栓凸轮滚轮,所述凸轮中心轴置于所述钻头上远离所述被测电工钢片的一侧且可相对所述壳体旋转,所述圆柱凸轮套设于所述凸轮中心轴上,所述圆柱凸轮的外壁上对应开设有与所述螺栓凸轮滚轮相匹配的螺旋状凸轮槽;所述螺栓凸轮滚轮用于在所述凸轮槽内滑动以带动所述钻头做旋转运动。8.一种电工钢弯曲试验系统,其特征在于,包括自动弯曲试验设备和电工钢裂纹监测装置,所述电工钢裂纹监测装置包括标准源模组、驱动控制模组、存储器、处理器、显示设备和钻头设备,所述钻头设备包括至少两个钻头;所述标准源模组分别连接所述处理器和各所述钻头,所述处理器分别连接所述驱动控制模组、所述存储器和所述显示设备;所述标准源模组用于在被测电工钢片的弯曲测试过程中向各所述钻头通电,测量各所述钻头间的电信号并传送至所述处理器,所述驱动控制模组用于控制所述自动弯曲试验设备的转台电机的工作,记录所述被测电工钢片的弯曲次数并传送至所述处理器;所述电信号为电压信号或电流信号;所述处理器用于利用所述电信号计算所述被测电工钢片每次弯曲后的电阻值相对于起始电阻值的变化率,确定所述被测电工钢片是否出现裂纹;若所述变化率大于设定裂纹阈值,则确定出现裂纹,反之确定未出现裂纹;所述存储器用于存储弯曲数据,所述显示设备用于显示所述弯曲数据;所述弯曲数据包括所述弯曲次数、所述变化率、所述设定裂纹阈值和所述被测电工钢片每次弯曲后的电阻值。9.根据权利要求8所述的电工钢弯曲试验系统,其特征在于,所述标准源模组还用于在所述钻头钻穿所述被测电工钢片的表面层时向各所述钻头设备通入恒流电流,监测各所述钻头间的电压信号并传送至所述处理器;所述处理器还用于将所述电压信号与设定电压值比较,确定各所述钻头钻穿所述被测电工钢片的表面层的有效性。10.根据权利要求8或9所述的电工钢弯曲试验系统,其特征在于,所述钻头设备包括两组所述钻头,第一组所述钻头包括分布在所述被测电工钢片的一端的两个所述钻头,第二组所述钻头包括分布在所述被测电工钢片的另一端的两个所述钻头;第一组所述钻头分别连接所述标准源模组的正端,第二组所述钻头分别连接所述标准源模组的负端。
技术总结
本发明涉及一种电工钢裂纹监测装置和弯曲试验系统,该装置包括标准源模组、驱动控制模组、存储器、处理器、显示设备和钻头设备。标准源模组分别连接处理器和各钻头,处理器分别连接驱动控制模组、存储器和显示设备。标准源模组用于在被测电工钢片的弯曲测试过程中向各钻头通电,测量各钻头间的电信号并传送至处理器,驱动控制模组用于控制转台电机的工作,记录被测电工钢片的弯曲次数并传送至处理器。处理器用于利用电信号计算被测电工钢片每次弯曲后的电阻值相对于起始电阻值的变化率,确定被测电工钢片是否出现裂纹。存储器用于存储弯曲数据,显示设备用显示弯曲数据。有效提高了样片弯曲断裂自动判断的可靠性。了样片弯曲断裂自动判断的可靠性。了样片弯曲断裂自动判断的可靠性。