【摘 要】
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喷标器作为标记缺陷的执行器,在自动化无损检测设备中广泛应用。目前使用的喷枪存在响应慢、易堵塞、喷针易磨损等问题;在高速检测过程中还存在标记不准、漏标等现象。为此,本文提出并研究了一种高速、防堵喷标器和喷标系统,有效解决上述问题。为获得较快的动态响应速度,将目前采用的气动喷枪结构改为电动执行机构,且喷标系统由单气阀控制改为三阀时序控制。结合钢管无损检测设备,研究了一种在钢管螺旋前进下保证标记周向与轴
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目“磁导率扰动无损检测新方法及机理研究”,项目编号:51875226；
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喷标器作为标记缺陷的执行器,在自动化无损检测设备中广泛应用。目前使用的喷枪存在响应慢、易堵塞、喷针易磨损等问题;在高速检测过程中还存在标记不准、漏标等现象。为此,本文提出并研究了一种高速、防堵喷标器和喷标系统,有效解决上述问题。为获得较快的动态响应速度,将目前采用的气动喷枪结构改为电动执行机构,且喷标系统由单气阀控制改为三阀时序控制。结合钢管无损检测设备,研究了一种在钢管螺旋前进下保证标记周向与轴向精度的控制策略,以STM32F429芯片为核心,完成了控制器硬件电路设计和Sys Tick精确定时程序设计。选择了一款ZCD黄铜电磁开关阀,基于线圈励磁电流检测,测试了该电磁阀的动态特性。分析了喷标器的主要组成部分——喷嘴、空气帽、枪体的结构参数对雾化效果、流量的影响,根据不同结构参数的影响程度完善了喷标器的设计。制作出喷标器实物,开展了喷标器雾化性能,油漆压力、喷嘴开启时间与流量关系,喷嘴距钢管高度与喷点大小关系,防堵效果测试的系列实验。开展了精确喷标实验,分析了缺陷定位误差及产生的原因。最后提出了多色标记的方法,设计了双列轴向阵列的多色喷标器布置方案和控制策略,设计了包括机械、气动液压、控制系统在内的多颜色喷标系统,通过现场初步应用,验证了多色喷标系统分类标记的有效性。
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