[发明专利]阴极线的钉针与圆钢连接状态的在线检测装置及方法

权利要求书

1.一种阴极线的钉针与圆钢连接状态的在线检测装置，其特征在于：圆钢槽(1)固定在检测平台(11)上，圆钢槽(1)内放置阴极线的圆钢(2)，所述圆钢(2)的端部与导电槽(10)紧密接触，导电槽(10)内置有导电膏(5)，保证导电槽(10)与圆钢(2)充分接触，排除接触电阻；若干个置钉槽(4)与钢钉(3)一一对应，置钉槽(4)与圆钢槽(1)之间具有间距，防止二者直接接触；置钉槽(4)内放置阴极线的钢钉(3)，所述置钉槽(4)内置有导电膏(5)，保证置钉槽(4)与钢钉(3)充分接触，排除接触电阻；橡胶块(6)与置钉槽(4)紧密结合为一体，位于置钉槽(4)靠近圆钢槽(1)的一端，橡胶块(6)具有弹性；在阴极线没放置到检测平台(11)上时，橡胶块(6)弹起，防止导电膏(5)流出；当阴极线放置到检测平台(11)上时，橡胶块(6)被压下，并与钢钉(3)密切接触，保证钢钉(3)在置钉槽(4)内的部分被导电膏(5)完全包裹，排除接触电阻。

2.根据权利要求1所述的阴极线的钉针与圆钢连接状态的在线检测装置，其特征在于：导轨(7)支撑置钉槽(4)，当阴极线的钢钉(3)之间距离发生变化时，在滑槽(8)与导轨(7)的配合下进行间距调整，以适应不同型号的阴极线检测；置线板(9)与滑槽(8)采用一体化结构，置钉槽(4)与置线板(9)通过导线连接，导线一端固定于置钉槽(4)，另一端穿过滑槽(8)与置线板(9)内的一条导线连接。

3.根据权利要求1所述的阴极线的钉针与圆钢连接状态的在线检测装置，其特征在于：恒流电源(12)一端接入导电槽(10)，另外一端接到电源控制模块(13)上，所述电源控制模块(13)包括多个电源控制卡，每个电源控制卡对应一个置钉槽(4)独立连接，电源控制模块(13)在工业电脑(16)控制下，控制恒流电源(12)与各置钉槽(4)的回路通断。

4.根据权利要求1所述的阴极线的钉针与圆钢连接状态的在线检测装置，其特征在于：信号处理模块(14)包括多个信号处理卡，每个信号处理卡的一端对应一个置钉槽(4)独立连接，另一端与导电槽(10)连接；各信号处理卡获取各钢钉回路的电压信号，经过多通道信号采集模块(15)送入工业电脑(16)。

5.一种阴极线的钉针与圆钢连接状态的在线检测方法，其特征在于：通过阴极线上的钢钉(3)与圆钢(2)的接触电阻值产生的电压值，判断阴极线是否缺少钉针及钢钉与圆钢的连接状态；包括如下步骤：

步骤一、当阴极线放入检测装置后，工业电脑(16)启动电源控制模块(13)中的第一个电源控制卡使恒流电源(12)导通，电流经过圆钢(2)与第一个钢钉形成回路，电流导通时间为t；

步骤二、信号处理模块(14)中的第一个信号处理卡获取并处理导电槽(10)与第一个置钉槽两端的电压信号，经过多通道信号采集模块(15)中的第一个通道送入工业电脑；

步骤三、工业电脑(16)启动电源控制模块(13)中的第二个电源控制卡使恒流电源(12)导通，电流经过圆钢(2)与第二个钢钉形成回路，电流导通时间为t；

步骤四、信号处理模块(14)中的第二个信号处理卡获取并处理导电槽(10)与第二个置钉槽两端的电压信号，经过多通道信号采集模块(15)中的第二个通道送入工业电脑；

步骤五、根据阴极线上钢钉数量n，重复步骤一与步骤二，实现依次测量导电槽(10)与第i个置钉槽两端的电压信号，其中i代表一根阴极线上的钢钉序号；

步骤六、处理导电槽(10)与第i个置钉槽两端的电压信号V_i,j，防止通电瞬间电压值不稳定，去掉V_i,0、V_i,1…V_i,m……V_i,(j-m)、V_i,(j-m+1)…V_i,j前后共2m个电压值，计算中间j-2m电压的均值V_i,mean＝(V_i,(m+1)+V_i,(m+2)+……+V_i,(j-m-2)+V_i,(j-m-1))/(j-2m)，V_i,mean该阴极线的导电槽与第i个钢钉两端的电压；当V_i,mean＝0时，代表漏焊或掉钉，当V_i,mean≠0，代表此位置有钢钉，其中j代表通电时间t内的采集的第j个电压序列，j的最大数值与多通道信号采集模块(15)的采用率相对应；

步骤七、第k根阴极线上第i个钢钉的电压信号V_k,i,mean，统计共k根阴极线上各钢钉电压；第一根阴极线的第一个钢钉电压V_1,1,mean，第一根阴极线的第二个钢钉电压V_1,2,mean，第一根阴极线的第三个钢钉电压V_1,3,mean……第一根阴极线的第i个钢钉电压V_1,i,mean；第二根阴极线的第一个钢钉电压V_2,1,mean，第二根阴极线的第二个钢钉电压V_2,2,mean，第二根阴极线的第三个钢钉电压V_2,3,mean……第二根阴极线的第i个钢钉电压V_2,i,mean；……；第k根阴极线的第一个钢钉电压V_k,1,mean，第k根阴极线的第二个钢钉电压V_k,2,mean，第k根阴极线的第三个钢钉电压V_k,3,mean……第k根阴极线的第i个钢钉电压V_k,i,mean；

步骤八、通过X射线检测或破坏性测试方法，获得上述k根阴极线上各钢钉i的接触面积，第k根阴极线上第i钢钉的接触面积为S_k,i,mean；第一根阴极线的第一个钢钉接触面积为S_1,1,mean，第一根阴极线的第二个钢钉接触面积为S_1,2,mean，第一根阴极线的第三个钢钉接触面积为S_1,3,mean……第一根阴极线的第i个钢钉接触面积为S_1,i,mean；第二根阴极线的第一个钢钉接触面积为S_2,1,mean，第二根阴极线的第二个钢钉接触面积为S_2,2,mean，第二根阴极线的第三个钢钉的接触面积为S_2,3,mean……第二根阴极线的第i个钢钉的接触面积为S_2,i,mean；……；第k根阴极线的第一个钢钉的接触面积为S_k,1,mean，第k根阴极线的第二个钢钉的接触面积为S_k,2,mean，第k根阴极线的第三个钢钉的接触面积为S_k,3,mean……第k根阴极线的第i个钢钉的接触面积为S_k,i,mean，根据阴极线使用要求，对于接触面积大于S_min的钢钉，暂时评定为合格产品，其对应的最大电压V_zmax；

步骤九、统计上述k根阴极线中暂时评定为合格的钢钉接触面积S_k,i,meanS_min及对应的电压信号V_k,i,mean，进行的曲线拟合，为提高检测质量，对于曲线下方的S_k,i,mean与V_k,i,mean点进行舍弃，重新获得曲线以上的最大电压为V_max，则V_max为合格产品的阈值；

步骤十、当待检测阴极线的第i个钢钉两端电压V_h,i,meanV_max时，则认为该钢钉与圆钢之间连接状态较好，为判定为合格。