德國QASS裂紋檢測(cè)設(shè)備技術(shù)交流

一、品牌與產(chǎn)品概述

QASS GmbH 成立于2001年，總部位于德國魯爾河畔韋特（Wetter (Ruhr)）。公司專注于聲發(fā)射測(cè)量傳感器及測(cè)量系統(tǒng)的開發(fā)與生產(chǎn)，業(yè)務(wù)涵蓋工藝優(yōu)化、傳感器技術(shù)、組件監(jiān)控和質(zhì)量保證等領(lǐng)域。

QASS的測(cè)量技術(shù)主要應(yīng)用于金屬加工過程中的在線裂紋檢測(cè)，特別是在矯直、彎曲等工藝環(huán)節(jié)。其測(cè)量系統(tǒng)基于高頻脈沖測(cè)量方法（HFIM，High-Frequency Impulse Measurement），通過固體聲傳感器采集加工過程中的聲發(fā)射信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

汽車行業(yè)是QASS的主要服務(wù)領(lǐng)域，其設(shè)備用于乘用車和商用車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及變速箱中軸類等承受高應(yīng)力部件的檢測(cè)。

二、產(chǎn)品類型

QASS的產(chǎn)品線主要包括以下幾類：

裂紋檢測(cè)系統(tǒng)（Risserkennungssysteme）——用于在線檢測(cè)金屬工件在加工過程中產(chǎn)生的裂紋

固體聲傳感器（K?rperschallsensoren）——采集加工過程中的聲發(fā)射信號(hào)

信號(hào)放大器（Verst?rker）——對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行放大和預(yù)處理

聲發(fā)射裂縫探測(cè)儀（Schallemissions-Prüfger?te）——基于聲發(fā)射原理的檢測(cè)設(shè)備

測(cè)量計(jì)算機(jī)（Optimizer4D） ——高性能數(shù)據(jù)采集與處理平臺(tái)

微磁硬度測(cè)量儀（µmagnetische H?rtemessger?te）——基于巴克豪森噪聲原理的無損硬度檢測(cè)設(shè)備

磨削燒傷檢測(cè)儀——用于檢測(cè)磨削加工中的熱損傷

均一性測(cè)試系統(tǒng)（Zelos） ——用于材料均質(zhì)性測(cè)試

幾何測(cè)量系統(tǒng)——用于工件的表面缺陷檢測(cè)和三維數(shù)據(jù)采集

QOBOT處理系統(tǒng)——集成傳感器與機(jī)器人的自動(dòng)化檢測(cè)解決方案

三、主要型號(hào)

QASS各產(chǎn)品線的主要型號(hào)包括：

裂紋檢測(cè)系統(tǒng)：

Optimizer4D-CiS.02

CiS.01

傳感器：

O-WT 19 M5

C-WT 2.2

C-SXC13

C-NSKB1.1

C-NT2.1

連接器及配件：

C-VVK3、C-VVK5、C-VVK12

C-SL1,5

同軸轉(zhuǎn)接器：

QASS-MM-A、QASS-MF-A、QASS-FF-A

QASS-MRPF、QASSR-MM、QASSR-FF

四、產(chǎn)品介紹

1. Optimizer4D-CiS.02（第二代裂紋檢測(cè)系統(tǒng)）

Optimizer4D-CiS.02是QASS裂紋檢測(cè)系統(tǒng)的主要型號(hào)，在CiS.01基礎(chǔ)上進(jìn)行了全面升級(jí)。該系統(tǒng)基于Linux操作系統(tǒng)，與專用測(cè)量硬件配合使用。

技術(shù)參數(shù)：

電源電壓：DC 10 – 28 V

額定電流：6.25 – 12 A

功率：150 W

環(huán)境溫度：0 – 50°C

防護(hù)等級(jí)：IP 3X

絕緣電壓：1000 V DC

采樣率：單通道最高50 MHz

工作原理：

Optimizer4D-CiS.02在矯直過程中測(cè)量固體聲發(fā)射信號(hào)。系統(tǒng)從三個(gè)維度（時(shí)間、頻率、振幅）對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析。測(cè)量數(shù)據(jù)以每秒300萬次采樣的速度進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，通過傅里葉變換進(jìn)行頻譜分析，并采用自適應(yīng)濾波器和模式識(shí)別技術(shù)抑制干擾噪聲。檢測(cè)結(jié)果通過Profinet接口實(shí)時(shí)輸出（IO/NIO判定）。

系統(tǒng)能夠識(shí)別裂紋產(chǎn)生的瞬間。這意味著即使裂紋在加工過程結(jié)束后因表面應(yīng)力釋放而閉合，無法被磁粉探傷或激光熱成像等后續(xù)檢測(cè)方法發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)仍能有效檢出。

2. CiS.01（裂紋檢測(cè)系統(tǒng)）

CiS.01是QASS較早推出的裂紋檢測(cè)系統(tǒng)，主要用于識(shí)別淬火硬化鋼軸在彎曲校正過程中出現(xiàn)的裂紋。

技術(shù)參數(shù)：

傳感器校準(zhǔn)頻率范圍：0 – 約200 kHz

工作原理：

CiS.01安裝于矯直機(jī)上，通過專用傳感器采集裂紋產(chǎn)生時(shí)的能量信號(hào)。系統(tǒng)可過濾設(shè)備自身的背景噪聲。每次更換工件時(shí)，設(shè)備執(zhí)行三步自檢，檢查前置放大和濾波鏈路。當(dāng)檢測(cè)到的能量值超過設(shè)定閾值時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

3. 傳感器系列（O-WT 19 M5、C-WT 2.2等）

QASS提供多種型號(hào)的固體聲傳感器，用于不同應(yīng)用場(chǎng)景的信號(hào)采集。傳感器與前置放大器配合使用，將機(jī)械振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)供測(cè)量系統(tǒng)分析處理。

4. 微磁硬度測(cè)量儀

基于巴克豪森噪聲原理，對(duì)鐵磁性材料的硬度分布進(jìn)行無損檢測(cè)分析。該設(shè)備可用于來料硬度檢測(cè)及缺陷探查。

五、優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

1. 在線實(shí)時(shí)檢測(cè)

系統(tǒng)在加工過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，無需等待加工完成后另行檢測(cè)。數(shù)據(jù)以每秒300萬次采樣的速度處理，結(jié)果即時(shí)輸出。

2. 可檢測(cè)表面閉合裂紋

裂紋在產(chǎn)生瞬間即可被識(shí)別。對(duì)于加工完成后表面重新閉合的裂紋，磁粉探傷、激光熱成像等后續(xù)檢測(cè)方法可能無法發(fā)現(xiàn)，而QASS系統(tǒng)不受此限制。

3. 三維信號(hào)分析

系統(tǒng)從時(shí)間、頻率、振幅三個(gè)維度對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析，有助于區(qū)分真實(shí)裂紋信號(hào)與電氣或機(jī)械干擾信號(hào)。

4. 減少誤判廢品

通過模式識(shí)別和干擾信號(hào)濾波，系統(tǒng)降低了因誤判而產(chǎn)生的偽廢品比例。

5. 改造安裝便捷

系統(tǒng)可在現(xiàn)有設(shè)備上進(jìn)行加裝，無需更換矯直機(jī)本體。

六、主要應(yīng)用領(lǐng)域

1. 矯直工藝

QASS裂紋檢測(cè)系統(tǒng)的主要應(yīng)用場(chǎng)景。在鋼軸等工件的矯直過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)因受力產(chǎn)生的裂紋。系統(tǒng)可與MAE、GALDABINI、EITEL等品牌的矯直機(jī)配套使用。

2. 彎曲工藝

在軸、棒、管材和板材的彎曲過程中，檢測(cè)因材料變形產(chǎn)生的微裂紋。

3. 焊接工藝

用于焊接過程中裂紋的在線監(jiān)測(cè)。

4. 磨削工藝

通過微磁硬度測(cè)量技術(shù)，檢測(cè)磨削加工中產(chǎn)生的熱損傷（磨削燒傷）。

5. 拉拔工藝

在管材拉拔過程中監(jiān)測(cè)工件狀態(tài)。

6. 軸承測(cè)試

用于軸承測(cè)試臺(tái)上的早期損傷檢測(cè)。

7. 壓鑄與機(jī)加工工藝

在壓鑄和機(jī)加工過程中進(jìn)行無損監(jiān)測(cè)。