螺旋管超声波探伤系介绍

超声波探伤是焊管焊缝质量检测的重要手段，我国的超声波检测设备水平普遍比较落后 , 稳定性较差 , 一直是各焊管企业难以解决而又待解决的重要问题 , 迫切需要开发一种适合于我国生产条件的自动化螺旋管焊缝探伤设备。下面介绍一种飞泰螺旋埋弧焊管焊缝检测的自动化超声波探伤系统。

螺旋管焊缝自动跟踪方式

螺旋埋弧焊管焊缝超声波探伤的基本方法是探头在距焊缝一定距离位置进行平行扫查 , 扫查过程中要求探头与焊缝的距离不变 ,误差小于1mm 。虽然采用了焊管旋转、探头架行走的方式使探头与焊管成螺旋线运动 , 但是在生产过程中由于原料宽度及焊接参数的轻微变化 , 焊管实际焊缝的螺旋线与理想的螺旋线之间会存在差距 ,因此良好的焊管螺旋线跟踪是螺旋焊管焊缝超声波探伤的关键。

焊缝跟踪系统主要由控制柜、传感器、跟踪滑台及驱动电机、操作控制盒等部分组成。传感器和跟踪滑台安装在探头支架上。焊缝自动跟踪关键技术是随时找到实际焊缝位置与理想位置的偏差值。当前国外普遍的跟踪是以求导方式找到激光线拐点 , 以拐点位置变化为跟踪偏差。但由于国内螺旋焊管生产工艺的不断提高 , 焊管焊接质量有了很大改进 , 焊缝余高有所降低 , 焊缝与母材的过渡也更趋于平缓 , 焊缝形状更为合理 , 因此使用通常找拐点的方法不能很好地找到正确的偏差值 , 造成焊缝跟踪失效。我们根据焊缝图像特征 , 综合各种算法的优势摸索出一种新的模糊算法 , 使跟踪准确、稳定。自动跟踪系统是通过伺服电机控制跟踪滑台来实现左右移动 , 移动范围为 ± 125 mm, 重复精度可达到 0. 01 mm 。

螺旋管超声波探伤仪器

探伤仪器和探头是超声波探伤的核心 , 目前国内普遍使用的探伤仪器是半数字化探伤仪 , 仪器的发射电压和接收放大能力较差 , 不能满足螺旋埋弧焊管探伤的要求。现今 , 管线标准对于焊管焊缝超声波探伤的要求越来越高 , 特别是明确要求对探伤的全部过程进行记录并能打印出反应焊管焊缝反射波形的实时监控曲线图。为此 , 在这套系统中选用了武汉中科公司多通道数字探伤设备 , 并要求厂家根据实际生产情况和螺旋埋弧焊管的生产特点对仪器进行了改进。这套设备具有以下特点 :

(1) 仪器探伤重复频率能达到2kHz, 可以保持探伤仪在高速探伤时充足的声束覆盖率 , 保持探伤波形连续性 , 避免缺陷漏检。数据传输速度每秒30兆以上 , 可以保证波形传输在高重复频率和高采样频率下顺畅进行。

(2) 探伤仪界面分两部分组成。左半部可以查看各个通道工作时的波形及参数 ,右半部可以记录所有通道的波形。使用这种方式结合编码器可以对缺陷的位置准确定位 , 保证探伤准确定性。

(3) 能较好地记录探伤曲线图 , 便于缺陷判断及分析研究。

(4) 具备波形分析系统 , 各通道能清楚地记录超声波在焊管焊缝内的反射波形 , 可以在检验完成以后进行离线分析。通过移动鼠标可以查看任意时刻的探伤波形 , 便于操作人员根据波形进行分析定性。

(5) 具备探伤曲线报告打印功能。

由于超声波探伤仪器内部信号较弱 , 故需进行抗干扰设计。首先 , 该探伤仪器与自动跟踪系统的电源要独立 , 而且在电源的输入端都加合适的滤波器 , 这样能有效地解决因共用1个电源系统而使伺服电机产生的电源高谐波对探伤仪器的干扰 ; 其次 , 专门制作地极 , 系统设备都要可靠接地 , 并要使设备对地电阻小于 4 Ω ; 再者 , 在电路设计上应充分考虑到抗干扰能力 , 所使用的电缆电线尽可能都使用屏蔽线。有了以上抗干扰措施 , 仪器能很好的运行。