Ontwerpen en opbouw van een ultrasone C-scanner voor detectie van inclusies in staal

Abstract

ZF Wind Power te Lommel maakt tandwielkasten voor windmolens. Om de duurzaamheid van deze tandwielkasten te garanderen, wordt er binnen het bedrijf onderzoek gedaan naar de kwaliteit van onderdelen. Daartoe worden uit deze onderdelen zowel plaatvormige, balkvormige als cilindrische proefstukken gemaakt die worden onderworpen aan ultrasoontesten. Om deze proefstukken te scannen, wordt in deze masterproef een ultrasoonscanner ontwikkeld en opgebouwd.

Als ultrasoon detectietoestel wordt er een USK 7 gebruikt, een analoog toestel van de Duitse fabrikant Kräutkrämer. Dit toestel heeft echter geen digitale interface om te communiceren met een PC. Om correct te meten moet de sensor in een xy-vlak kunnen bewegen. Ook is er ook nood aan één rotatie-as om het proefstuk te draaien. Om deze bewegingen mogelijk te maken zijn er motoren en een motorsturing vereist.

Eerst werd een mechanische concept ontworpen om verschillende proefstukken op te meten. De xy-beweging wordt gerealiseerd met een positioneersysteem van BAHR. Hierna werd de motorsturing dat de motoren van dit systeem aandrijft ontwikkeld met behulp van de TwinCAT software van Beckhoff. LabVIEW stuurt commando's naar TwinCAT, leest de gegevens van de sensor in, en verwerkt ze. Ten slotte is een manier gevonden om het sensorsignaal in te lezen. De USK 7 geeft een alarmsignaal bij een detectie, dit signaal wordt met een DAQ-kaart ingelezen in LabVIEW. Hiernaast is het gelukt om alle onderdelen samen te laten werken als één geheel en dit systeem toch flexibel te houden.