一种波纹管质量检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种波纹管质量检测系统，波纹管质量检测系统包括主机和与主机连接的显示屏，还包括：在线检测装置、用于将所属感应传感器获得的数据进行转换和传输的数据处理装置和主控器，所述在线检测装置里设有用于检测波纹管波谷里层刚带位置的感应传感器和用于检测波纹管位置状态的两个位置传感器，数据处理装置与所述感应传感器连接，主控器分别与所述数据处理装置、所述的两个位置传感器连接和主机连接。本实用新型可以实时检测波纹管顶层塑料厚度、底层塑料厚度、总厚度以及波峰的位移量，节约成本、可操作性强、安装简便、并且有很高的重复精度和实用性。
【专利说明】一种波纹管质量检测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及波纹管质量检测领域，特别是一种波纹管质量检测系统及其检测方法。
【背景技术】
[0002]现有的钢带增强螺旋波纹管主要由三层构成:PE内层管、内层管外缠绕有环形波状钢带增强体和在波状钢带增强体外复合有聚乙烯的外层，从而复合成整体的螺旋波纹管。环形波状钢带增强体内部是压弯后呈U型的钢带，隆起的顶端为波纹管的波峰，与PE内层管结合在一起的底端为波纹管的波谷。波峰与波谷处的钢带上下表面都有PE塑料复合，并且波峰与波谷为一整体，所以波峰与波谷处钢带上下表面的PE塑料厚度相同。
[0003]现有生产钢带增强螺旋波纹管的工艺中，由于复合材质不透明，导致波纹管在生产过程中，起到内部加强支撑作用的钢带的位置无法用肉眼观测以及通过简单仪器直接测量，所以不好判断内部钢带的在波纹管内部的位置。在现有技术中，内部钢带在波纹管内的位置全凭操作工人经验来调整，由于工人熟练程度以及工作状态差异较大，所以产品质量很难把控，并且波纹管管径越大其内部钢带也越不容易控制。
[0004]现有测量波纹管内外厚度的方法是将波纹管做破坏性的开口，而破开后的波纹管就有不能进行使用，所以当波纹管管径较大时，浪费也非常明显，对于波纹管内外厚度的测量基本上是靠人工手动测量，精度低，操作比较繁琐。
实用新型内容
[0005]本实用新型目的提供了一种波纹管质量检测系统，用以克服上述现有技术中对于波纹管内外层厚度和钢带位置检测中所存在的精度低、操作繁琐的问题。
[0006]本实用新型这样实现的:
[0007]一种波纹管质量检测系统，包括主机和与主机连接的显示屏，还包括:
[0008]在线检测装置，包括用于检测波纹管波谷里层刚带位置的感应传感器和用于检测波纹管位置状态的两个位置传感器；
[0009]用于将所属感应传感器获得的数据进行转换和传输的数据处理装置，与所述感应传感器连接；
[0010]用于处理波纹管质量信息的主控器，分别与所述数据处理装置、所述的两个位置传感器连接和主机连接。
[0011]进一步地，本实用新型所述的一种波纹管质量检测系统，所述的在线检测装置还包括:
[0012]用于起缓冲作用的伸缩杆；
[0013]用于固定所述在线检测装置的连接件，固定套于所述的伸缩杆外部；
[0014]用于确定波纹管圆心位置的寻中架，固定于所述连接件的下方；
[0015]用于配合所述寻中架确认波纹管圆心位置的中心轴承，通过连接板固定于所述寻中架上；
[0016]其中，用于检测波纹管波谷上表面到第一位置传感器之间距离的所述第一位置传感器，固定于所述连接件的下方，所述第一位置传感器外部套有所述寻中架；
[0017]所述感应传感器通过所述连接板固定于所述寻中架上，所述第一位置传感器的探头、所述感应传感器的探头和所述中心轴承径向垂直于中心轴；
[0018]用于检测波纹管螺距偏移量的第二位置传感器，其探头方向与波纹管轴向平行，通过安装板固定于所述连接板上。
[0019]进一步地，本实用新型所述的一种波纹管质量检测系统，所述的检测器还包括:
[0020]用于保护所述感应传感器和所述两个位置传感器的外罩，套于所述在线检测装置的外部。
[0021]其中，进一步地，本实用新型所述的一种波纹管质量检测系统，所述外罩底部为圆弧状。
[0022]进一步地，本实用新型所述的一种波纹管质量检测系统，所述的寻中架为倒U型。
[0023]其中，进一步地，本实用新型所述的一种波纹管质量检测系统，所述寻中架的两臂底部固定装有用于接触波纹管的滚动轴承。
[0024]进一步地，本实用新型所述的一种波纹管质量检测系统，所述的数据处理装置包括:
[0025]用于将所述感应传感器获得的数据进行转换的数据转换器，与所述感应传感器连接;
[0026]用于将所述数据转换器转换后的数据传输给所述主控器的数据传输器，分别与所述数据转换器与主控器连接。
[0027]进一步地，本实用新型所述的一种波纹管质量检测系统，所述的感应传感器为金属感应传感器。
[0028]本实用新型的有益效果为:
[0029]本实用新型不用破坏波纹管就可以实时检测波纹管顶层塑料厚度、底层塑料厚度、管壁总厚度以及螺纹的位移量，节约了波纹管的制造成本，并且有很高的重复精度和实用性；在线检测装置占地面积小，安装简便，可操作性强；在线检测装置中的寻中架可以保证位置传感器和感应传感器由同一方向通过波纹管的中心轴，保证了测量的准确性；当在线检测装置外部收到波纹管冲击时，伸缩杆可以起到缓冲作用，防止在线检测装置中的传感器因受到影响精度变低。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本实用新型所述波纹管检测系统示意图；
[0031]图2为本实用新型所述在线检测装置示意图；
[0032]图3为本实用新型所述在线检测装置剖面图；
[0033]图4为本实用新型使用示意图。
[0034]图中:
[0035]1、第一位置传感器；2、第二位置传感器；3、中心轴承；4、安装板；5、寻中架；6、连接件；7、伸缩杆；8、外罩；9、连接板；10、感应传感器；11、支架；12、钢带；13、波纹管底层塑料；14、波纹管顶层塑料。
【具体实施方式】
[0036]下面将结合本实用新型实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0037]下面举出部分实验例，用以说明所述效果。
[0038]如图1所示，本实用新型实施例提供了一种用于检测波纹管质量的检测系统，所述检测系统包括了主机、与主机连接的显示屏、数据处理装置、用于处理波纹管质量信息的主控器和在线检测装置，其中在线检测装置垂直安装于波纹管生产流水线上，用于实时检测生产出来的波纹管的质量；在线检测装置包括用于检测波纹管波谷里层刚带位置的感应传感器10和用于检测波纹管位置状态的两个位置传感器，所述的数据处理装置与所述感应传感器10连接，用于将感应传感器传出的数据进行转化并输出给所述的主控器；所述的主控器分别与所述数据处理装置、所述的两个位置传感器连接和所述主机连接。所述主控器，通过将标准波纹管管壁总厚度、螺距位移及顶层塑料厚度或底层塑料厚度进行标定，在检测待测波纹管时，主控器计算出待测波纹管相对于标准波纹管改变的数值并且将计算好的数据输出给主机，主机再将数据整理好后，输出给显示屏。由于在线检测装置是安装与生产流水线上的，当对标准波纹管的参数标定完成后，由生产线上挤出的波纹管通过所述在线检测装置时，在线检测装置都可以测量到每一个刚刚生产出来的波纹管的顶层塑料14厚度、底层塑料13厚度、总厚度以及螺纹的位移量，从而改变了以往需要破坏波纹管才能够测量波纹管质量相关参数的问题，节约了波纹管的制造成本，实时在线检测，便于对波纹管生产的质量控制，并且有很高的重复精度和实用性。
[0039]主控器可以根据标准波纹管波谷上表面到第一位置传感器I之间的距离和标准波纹管波谷处的里层刚带顶面到所述感应传感器10之间的位置数据对标准波纹管波谷处管壁总厚度以及顶层塑料厚度或底层塑料厚度进行标定；根据标准波纹管波峰表面到第二位置传感器2表面的距离标定其螺距位移为零，当在线检测装置检测待测波纹管时，主控器将在线检测装置输入的待测波纹管数据与标准波纹管的标准参数进行相对计算，从而得出待测波纹管顶层塑料14厚度、底层塑料13厚度、总厚度以及螺纹的位移量。
[0040]如图2和图3所示，本发明所述的一种波纹管质量检测系统，所述的在线检测装置还包括:用于起缓冲作用的伸缩杆7、用于固定所述在线检测装置的连接件6、用于确定波纹管圆心位置的寻中架5以及用于配合所述寻中架5确认波纹管圆心位置的中心轴承3，其中所述连接件6固定套于所述的伸缩杆7外部，所述寻中架5固定于所述连接件6的下方，所述中心轴承3通过连接板9固定于所述寻中架5上；用于检测波纹管波谷上表面到第一位置传感器之间距离的所述第一位置传感器1，通过支架11固定于所述连接件6的下方，所述第一位置传感器I外部套有所述寻中架5 ;所述感应传感器10通过所述连接板9固定于所述寻中架5上，所述第一位置传感器I的探头、所述感应传感器10的探头和所述中心轴承3径向垂直于波纹管的中心轴；用于检测波纹管螺距偏移量的第二位置传感器2，其探头方向与波纹管轴向平行，通过安装板4固定于所述连接板9上。所述伸缩杆7由杆体和弹簧部件构成，弹簧部件套于杆体的外部，当在线检测装置外部收到波纹管冲击时，伸缩杆可以起到缓冲作用，防止在线检测装置中的传感器因受到影响精度变低。所述寻中架根5据三点测定圆心的原理，可以确定波纹管的圆心，以便于第一位置传感器I和感应传感器10通过圆心，对波纹管的厚度做出准确的测量。
[0041]进一步地，本发明所述的一种波纹管质量检测系统，所述的检测器还包括:
[0042]用于保护所述感应传感器和所述两个位置传感器的外罩8，套于所述在线检测装置的外部。
[0043]其中，进一步地，本发明所述的一种波纹管质量检测系统，所述外罩8底部为圆弧状，用于与波纹管的外部形状吻合，使在线检测系统检测更精确。
[0044]进一步地，本发明所述的一种波纹管质量检测系统，所述的寻中架5为倒U型。
[0045]其中，进一步地，本发明所述的一种波纹管质量检测系统，所述寻中架5的两臂底部固定装有用于接触波纹管的滚动轴承。
[0046]进一步地，本发明所述的一种波纹管质量检测系统，所述的数据处理装置包括:
[0047]用于将所述感应传感器10获得的数据进行转换的数据转换器，与所述感应传感器10连接；
[0048]用于将所述数据转换器转换后的数据传输给所述主控器的数据传输器，分别与所述数据转换器与主控器连接。
[0049]进一步地，本发明所述的一种波纹管质量检测系统，所述的感应传感器10为金属感应传感器。
[0050]本实用新型所述的一种波纹管质量检测系统的使用方法有两种，第一种步骤如下:
[0051](A)、用第一位置传感器I检测标准波纹管波谷上表面到所述第一位置传感器I之间的距离，该距离值Dl直接输入到主控器后，将其标定为波谷处的波纹管管壁总厚度值Xl ；
[0052](B)、再用感应传感器10检测标准波纹管波谷处的里层刚带顶面到所述感应传感器之间的位置数据；
[0053](C)、所述数据处理装置将所述感应传感器10获得的位置数据转换为距离值并将该距离值D2传输给所述主控器后，将其标定为波纹管底层塑料厚度值X2 ；
[0054](D)、同时用所述第二位置传感器2检测标准波纹管波峰表面到所述第二位置传感器2表面的距离，该距离值X3直接输入到主控器后，将其标定为波纹管螺距位移值0 ;
[0055](E)、用所述第一位置传感器I检测待测波纹管波谷上表面到所述第一位置传感器I之间的距离值D1’，该距离值直接输入到主控器，所述主控器计算该待测波谷处的波纹管管壁总厚度值为Xl-(Dl’ -Dl)；
[0056](F)再用感应传感器10检测待测波纹管波谷处的里层刚带顶面到所述感应传感器10之间的位置数据，所述数据处理装置将所述感应传感器10获得的位置数据转换为距离值D2’并将该距离值传输给所述主控器，所述主控器计算该待测波谷处的波纹管底层塑料厚度值为X2-(D2’ -D2)；
[0057](G)用所述第二位置传感器2检测待测波纹管波峰表面到所述第二位置传感器表面2的距离，该距离值X3’直接输入到主控器，所述主控器计算该待测波纹管的螺距位移为0-(X3-X3，)；
[0058](H)、在波纹管里层刚带厚度值K已知的前提下，所述主控器计算该待测波纹管的顶面塑料厚度为 X1-(D1’ -D1)-(X2-(D2’ -D2))-K;
[0059](I)、主控器将处理好的数据输出给主机，所述主机将待测波谷处波纹管管壁的总厚度、顶面塑料厚度、底层塑料厚度和波峰偏移量的数值输出给显示屏。
[0060]第二种使用所述波纹管检测系统的方法包括以下步骤:
[0061](A)、用第一位置传感器I检测标准波纹管波谷上表面到所述第一位置传感器I之间的距离，该距离值Dl直接输入到主控器后，将其标定为波谷处的波纹管管壁总厚度值Xl ；
[0062](B)、再用感应传感器10检测标准波纹管波谷处的里层刚带顶面到所述感应传感器10之间的位置数据；
[0063](C)、所述数据处理装置将所述感应传感器10获得的位置数据转换为距离值并将该距离值D4传输给所述主控器后，将其标定为波谷处波纹管顶层塑料14厚度值X4 ；
[0064](D)、同时用所述第二位置传感器2检测标准波纹管波峰表面到所述第二位置传感器2表面的距离，该距离值X3直接输入到主控器后，将其标定为波纹管螺距位移值0 ;
[0065](E)、用所述第一位置传感器I检测待测波纹管波谷上表面到所述第一位置传感器I之间的距离值D1’，该距离值直接输入到主控器，所述主控器计算该待测波谷处的波纹管管壁总厚度值为Xl-(Dl’ -Dl)；
[0066](F)再用感应传感器10检测待测波纹管波谷处的里层刚带顶面到所述感应传感器10之间的位置数据，所述数据处理装置将所述感应传感器获得的位置数据转换为距离值D4’并将该距离值传输给所述主控器，所述主控器计算该待测波谷处的波纹管底层塑料厚度值为X4-(D2-D2’ )；
[0067](G)用所述第二位置传感器2检测待测波纹管波峰表面到所述第二位置传感器2表面的距离，该距离值X3’直接输入到主控器，所述主控器计算该待测波纹管的螺距位移为0-(X3-X3，)；
[0068](H)、在波纹管里层刚带厚度值K已知的前提下，所述主控器计算该待测波纹管的底层塑料厚度为 X1-(D1’ -D1)-(X4-(D2-D2’ ))-K;
[0069](I)、主控器将处理好的数据输出给主机，所述主机将待测波谷处波纹管管壁的总厚度、顶面塑料厚度、底层塑料厚度和波峰偏移量的数值输出给显示屏。
[0070]实施例1:
[0071]PE内管管径为1600_的波纹管现有破坏标准波纹管波谷处管壁，用游标卡尺测量该标准波纹管管壁的总厚度为18_。此时第一位置传感器I到标准波纹管波谷处表面的距离为80mm。通过主控器将该距离80mm设置成标准波纹管管壁总厚度值，即18mm。当该在线检测装置检测待测波纹管管壁时，第一位置传感器I检测待测波纹管波谷处表面到第一位置传感器I的距离为78_，该数据通过主控器时，主控器将待测波纹管波谷处表面到第一位置传感器I的距离值减去第一位置传感器I到标准波纹管波谷处表面的距离，即
78-80=-2mm。然后主控器将标准波纹管管壁总厚度值18mm减去得到的距离差，即为被测波纹管管壁的总厚度，即18-(78-80) =20mm。
[0072]同理，用游标卡尺测量出标准波纹管波谷处管壁底层塑料厚度为6mm，此时感应传感器10到标准波纹管里层刚带的距离为8mm。通过主控器将该距离值6mm设置成标准波纹管管壁底层塑料厚度，即6_。当该在线检测装置检测待测波纹管管壁时，感应传感器10检测待测波纹管里层刚带到感应传感器10的距离为7mm，该数据通过主控器时，主控器将感应传感器10到标准波纹管里层刚带表面的距离值与待测波纹管里层刚带表面到位置感应传感器10的距离值的差值计算出来，即7-8=-lmm。然后主控器将标准波纹管底层塑料厚度值6_减去得到的距离差，即为被测波纹管底层塑料的厚度，即6-(7-8)=7_。
[0073]在钢带厚度已知为2mm的情况下，得出待测波纹管顶层塑料14厚度=被测波纹管管壁总厚度-钢带厚度-底层塑料13厚度，即20-2-7=1 Imm,所以顶层塑料14厚度为11mm。
[0074]第二位置传感器2主要是用来检测波纹管螺纹纵表面到第二位置传感器2的距离，用游标卡尺量得标准波纹管螺纹纵表面到第二位置传感器2的距离为55mm。通过主控器将该距离55mm设置成螺距值0mm，当在线检测装置检测待测波纹管管壁时，位置传感器2检测到待测波纹管螺纹纵表面到位置传感器2的距离为53_，该数据通过主控器时，主控器将第二位置传感器2到标准波纹管螺纹纵表面的距离值与待测波纹管里层刚带表面到第二位置传感器2的距离值的差值计算出来，即55-53=2mm。然后主控器将标准波纹管螺距位移Omm减去得到的距离差，即为被测波纹管螺纹相对于标准波纹管螺纹的螺距位移值，即 0-(55-53) =-2臟。
[0075]实施例2:
[0076]PE内管管径为1600mm的波纹管现有破坏标准波纹管波谷处管壁，用游标卡尺测量该标准波纹管管壁的总厚度为14_。此时第一位置传感器I到标准波纹管波谷处表面的距离为80mm。通过主控器将该距离80mm设置成标准波纹管管壁总厚度值，即14mm。当该在线检测装置检测待测波纹管管壁时，第一位置传感器I检测待测波纹管波谷处表面到第一位置传感器I的距离为79_，该数据通过主控器时，主控器将待测波纹管波谷处表面到第一位置传感器I的距离值减去第一位置传感器I到标准波纹管波谷处表面的距离，即
79-80=-lmm。然后主控器将标准波纹管管壁总厚度值14mm减去得到的距离差，即为被测波纹管管壁的总厚度，g卩14-(79-80) =15mm。
[0077]同理，用游标卡尺测量出标准波纹管波谷处管壁顶层塑料14厚度为7mm，此时感应传感器10到标准波纹管里层刚带的距离为8mm。通过主控器将该距离值8mm设置成标准波纹管管壁顶层塑料14厚度，即7mm。当该在线检测装置检测待测波纹管管壁时，感应传感器10检测待测波纹管里层刚带到感应传感器10的距离为6mm，该数据通过主控器时，主控器将感应传感器10到标准波纹管里层刚带表面的距离值与待测波纹管里层刚带表面到位置感应传感器10的距离值的差值计算出来，即8-6=2mm。然后主控器将标准波纹管顶层塑料14厚度值5mm减去得到的距离差，即为被测波纹管顶层塑料的厚度，即7-(8_6)=5mm。
[0078]在钢带厚度已知为2mm的情况下，得出待测波纹管底层塑料13厚度=被测波纹管管壁的总厚度-钢带厚度-顶层塑料14厚度，即15-2-5=8mm，所以底层塑料13厚度为8mm。
[0079]第二位置传感器2主要是用来检测波纹管螺纹纵表面到第二位置传感器2的距离，用游标卡尺量得标准波纹管螺纹纵表面到第二位置传感器2的距离为55mm。通过主控器将该距离55mm设置成螺距值0mm，当在线检测装置检测待测波纹管管壁时，位置传感器2检测到待测波纹管螺纹纵表面到位置传感器2的距离为57_，该数据通过主控器时，主控器将第二位置传感器2到标准波纹管螺纹纵表面的距离值与待测波纹管里层刚带表面到第二位置传感器2的距离值的差值计算出来，即55-57=-2mm。然后主控器将标准波纹管螺距位移Omm减去得到的距离差，即为被测波纹管螺纹相对于标准波纹管螺纹的螺距位移值，即 0-(55-57) =2_。
[0080]使用本发明的波纹管检测系统检测出来的波纹管顶层塑料14厚度、底层塑料13厚度、总厚度以及螺纹的相对位移量符合YD/T841.3-2008标准的要求。
[0081]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种波纹管质量检测系统，包括主机和与主机连接的显示屏，其特征在于，还包括: 在线检测装置，包括用于检测波纹管波谷里层刚带位置的感应传感器(10)和用于检测波纹管位置状态的两个位置传感器； 用于将所述感应传感器(10)获得的数据进行转换和传输的数据处理装置，与所述感应传感器(10)连接； 用于处理波纹管质量信息的主控器，分别与所述数据处理装置、所述的两个位置传感器和所述主机连接。
2.根据权利要求1所述的一种波纹管质量检测系统，其特征在于，所述的在线检测装置还包括: 用于起缓冲作用的伸缩杆(7); 用于固定所述在线检测装置的连接件(6 )，套于所述伸缩杆(7 )外部； 用于确定波纹管圆心位置的寻中架(5)，固定于所述连接件(6)的下方； 用于配合所述寻中架(5)确认波纹管圆心位置的中心轴承(3)，通过连接板(9)固定于所述寻中架(5)上； 其中，用于检测波纹管波谷上表面到第一位置传感器(I)之间距离的第一位置传感器(1)，通过支架(11)固定于所述连接件(6)的下方； 所述感应传感(10 )器通过所述连接板(9 )固定于所述寻中架(5 )上，所述第一位置传感器(I)的探头、所述感应传感器(10)的探头和所述中心轴承(3)径向垂直于波纹管的中心轴； 用于检测波纹管螺距偏移量的第二位置传感器(2)，其探头方向与波纹管轴向平行，通过安装板(4 )固定于所述连接板(9 )上。
3.根据权利要求1或2所述的一种波纹管质量检测系统，其特征在于，所述的在线检测装置还包括: 用于保护所述感应传感器和所述两个位置传感器的外罩(8)，套于所述在线检测装置的外部。
4.根据权利要求3所述的一种波纹管质量检测系统，其特征在于，所述外罩(8)的底部为圆弧状。
5.根据权利要求2所述的一种波纹管质量检测系统，其特征在于，所述的寻中架(5)为倒U型。
6.根据权利要求5所述的一种波纹管质量检测系统，其特征在于，所述寻中架(5)的两臂底部分别固定装有用于接触波纹管的滚动轴承。
7.根据权利要求1所述的一种波纹管质量检测系统，其特征在于，所述的数据处理装置包括: 用于将所述感应传感器获得的数据进行转换的数据转换器，与所述感应传感器(10 )连接; 用于将所述数据转换器转换后的数据传输给所述主控器的数据传输器，分别与所述数据转换器和主控器连接。
8.根据权利要求1所述的一种波纹管质量检测系统，其特征在于，所述的感应传感器(10)为金属感应传感器。
【文档编号】G01B21/08GK203405185SQ201320208659
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年4月22日 优先权日:2013年4月22日
【发明者】赵刚 申请人:赵刚