螺旋管超聲波探傷系介紹

超聲波探傷是焊管焊縫質(zhì)量檢測的重要手段，我國的超聲波檢測設(shè)備水平普遍比較落后 , 穩(wěn)定性較差 , 一直是各焊管企業(yè)難以解決而又待解決的重要問題 , 迫切需要開發(fā)一種適合于我國生產(chǎn)條件的自動化螺旋管焊縫探傷設(shè)備。下面介紹一種飛泰螺旋埋弧焊管焊縫檢測的自動化超聲波探傷系統(tǒng)。

螺旋管焊縫自動跟蹤方式

螺旋埋弧焊管焊縫超聲波探傷的基本方法是探頭在距焊縫一定距離位置進(jìn)行平行掃查 , 掃查過程中要求探頭與焊縫的距離不變 ,誤差小于1mm 。雖然采用了焊管旋轉(zhuǎn)、探頭架行走的方式使探頭與焊管成螺旋線運(yùn)動 , 但是在生產(chǎn)過程中由于原料寬度及焊接參數(shù)的輕微變化 , 焊管實(shí)際焊縫的螺旋線與理想的螺旋線之間會存在差距 ,因此良好的焊管螺旋線跟蹤是螺旋焊管焊縫超聲波探傷的關(guān)鍵。

焊縫跟蹤系統(tǒng)主要由控制柜、傳感器、跟蹤滑臺及驅(qū)動電機(jī)、操作控制盒等部分組成。傳感器和跟蹤滑臺安裝在探頭支架上。焊縫自動跟蹤關(guān)鍵技術(shù)是隨時找到實(shí)際焊縫位置與理想位置的偏差值。當(dāng)前國外普遍的跟蹤是以求導(dǎo)方式找到激光線拐點(diǎn) , 以拐點(diǎn)位置變化為跟蹤偏差。但由于國內(nèi)螺旋焊管生產(chǎn)工藝的不斷提高 , 焊管焊接質(zhì)量有了很大改進(jìn) , 焊縫余高有所降低 , 焊縫與母材的過渡也更趨于平緩 , 焊縫形狀更為合理 , 因此使用通常找拐點(diǎn)的方法不能很好地找到正確的偏差值 , 造成焊縫跟蹤失效。我們根據(jù)焊縫圖像特征 , 綜合各種算法的優(yōu)勢摸索出一種新的模糊算法 , 使跟蹤準(zhǔn)確、穩(wěn)定。自動跟蹤系統(tǒng)是通過伺服電機(jī)控制跟蹤滑臺來實(shí)現(xiàn)左右移動 , 移動范圍為 ± 125 mm, 重復(fù)精度可達(dá)到 0. 01 mm 。

螺旋管超聲波探傷儀器

探傷儀器和探頭是超聲波探傷的核心 , 目前國內(nèi)普遍使用的探傷儀器是半數(shù)字化探傷儀 , 儀器的發(fā)射電壓和接收放大能力較差 , 不能滿足螺旋埋弧焊管探傷的要求。現(xiàn)今 , 管線標(biāo)準(zhǔn)對于焊管焊縫超聲波探傷的要求越來越高 , 特別是明確要求對探傷的全部過程進(jìn)行記錄并能打印出反應(yīng)焊管焊縫反射波形的實(shí)時監(jiān)控曲線圖。為此 , 在這套系統(tǒng)中選用了武漢中科公司多通道數(shù)字探傷設(shè)備 , 并要求廠家根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況和螺旋埋弧焊管的生產(chǎn)特點(diǎn)對儀器進(jìn)行了改進(jìn)。這套設(shè)備具有以下特點(diǎn) :

(1) 儀器探傷重復(fù)頻率能達(dá)到2kHz, 可以保持探傷儀在高速探傷時充足的聲束覆蓋率 , 保持探傷波形連續(xù)性 , 避免缺陷漏檢。數(shù)據(jù)傳輸速度每秒30兆以上 , 可以保證波形傳輸在高重復(fù)頻率和高采樣頻率下順暢進(jìn)行。

(2) 探傷儀界面分兩部分組成。左半部可以查看各個通道工作時的波形及參數(shù) ,右半部可以記錄所有通道的波形。使用這種方式結(jié)合編碼器可以對缺陷的位置準(zhǔn)確定位 , 保證探傷準(zhǔn)確定性。

(3) 能較好地記錄探傷曲線圖 , 便于缺陷判斷及分析研究。

(4) 具備波形分析系統(tǒng) , 各通道能清楚地記錄超聲波在焊管焊縫內(nèi)的反射波形 , 可以在檢驗(yàn)完成以后進(jìn)行離線分析。通過移動鼠標(biāo)可以查看任意時刻的探傷波形 , 便于操作人員根據(jù)波形進(jìn)行分析定性。

(5) 具備探傷曲線報(bào)告打印功能。

由于超聲波探傷儀器內(nèi)部信號較弱 , 故需進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì)。首先 , 該探傷儀器與自動跟蹤系統(tǒng)的電源要獨(dú)立 , 而且在電源的輸入端都加合適的濾波器 , 這樣能有效地解決因共用1個電源系統(tǒng)而使伺服電機(jī)產(chǎn)生的電源高諧波對探傷儀器的干擾 ; 其次 , 專門制作地極 , 系統(tǒng)設(shè)備都要可靠接地 , 并要使設(shè)備對地電阻小于 4 Ω ; 再者 , 在電路設(shè)計(jì)上應(yīng)充分考慮到抗干擾能力 , 所使用的電纜電線盡可能都使用屏蔽線。有了以上抗干擾措施 , 儀器能很好的運(yùn)行。