螺旋管超聲波探傷系統技術介紹

螺旋管超聲波探傷系介紹

超聲波探傷是焊管焊縫質量檢測的重要手段，我國的超聲波檢測設備水平普遍比較落后 , 穩定性較差 , 一直是各焊管企業難以解決而又待解決的重要問題 , 迫切需要開發一種適合于我國生產條件的自動化螺旋管焊縫探傷設備。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。

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、探頭架行走的方式使探頭與焊管成螺旋線運動 , 但是在生產過程中由于原料寬度及焊接參數的輕微變化 , 焊管實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鍵。

焊縫跟蹤系統主要由控制柜、傳感器、跟蹤滑臺及驅動電機、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。焊縫自動跟蹤關鍵技術是隨時找到實際焊縫位置與理想位置的偏差值。當前國外普遍的跟蹤是以求導方式找到激光線拐點 , 以拐點位置變化為跟蹤偏差。但由于國內螺旋焊管生產工藝的不斷提高 , 焊管焊接質量有了很大改進 , 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。我們根據焊縫圖像特征 , 綜合各種算法的優勢摸索出一種新的模糊算法 , 使跟蹤準確、穩定。自動跟蹤系統是通過伺服電機控制跟蹤滑臺來實現左右移動 , 移動范圍為 ± 125 mm, 重復精度可達到 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 , 目前國內普遍使用的探傷儀器是半數字化探傷儀 , 儀器的發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。現今 , 管線標準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行記錄并能打印出反應焊管焊縫反射波形的實時監控曲線圖。為此 , 在這套系統中選用了武漢中科公司多通道數字探傷設備 , 并要求廠家根據實際生產情況和螺旋埋弧焊管的生產特點對儀器進行了改進。這套設備具有以下特點 :

(1) 儀器探傷重復頻率能達到2kHz, 可以保持探傷儀在高速探傷時充足的聲束覆蓋率 , 保持探傷波形連續性 , 避免缺陷漏檢。數據傳輸速度每秒30兆以上 , 可以保證波形傳輸在高重復頻率和高采樣頻率下順暢進行。

(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 ,右半部可以記錄所有通道的波形。使用這種方式結合編碼器可以對缺陷的位置準確定位 , 保證探傷準確定性。

(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 , 各通道能清楚地記錄超聲波在焊管焊縫內的反射波形 , 可以在檢驗完成以后進行離線分析。通過移動鼠標可以查看任意時刻的探傷波形 , 便于操作人員根據波形進行分析定性。

(5) 具備探傷曲線報告打印功能。

由于超聲波探傷儀器內部信號較弱 , 故需進行抗干擾設計。首先 , 該探傷儀器與自動跟蹤系統的電源要獨立 , 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個電源系統而使伺服電機產生的電源高諧波對探傷儀器的干擾 ; 其次 , 專門制作地極 , 系統設備都要可靠接地 , 并要使設備對地電阻小于 4 Ω ; 再者 , 在電路設計上應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 , 儀器能很好的運行。