超声波自动探伤系统在焊管检测中的应用

　　实践经验超声波自动探伤系统在焊管检测中的应用高志凌。曹宏博戴树亭肖都琴。王建民华油纲管有限公司。河北青县，62650近年来国内生产的几条重要管线，如陕京管线苏丹管线和兰成渝管线，都要求厂家依据人，1或，8了97标准用连续超声波探伤设备对成形后钢管作全焊缝超声波自动探伤。因而研究和采用种有效的在线超声自动化探伤系统成了钢管生产厂焊管探伤采用不同的超声波方法，其探伤准确性相差较大。另外由于焊道几何形状的差异及各种复合缺陷所形成波形的不确定性，造成焊管超声波自动化探伤的难度较大，人为因素影响也很大。因而如何提高探伤结果的有效生和可靠性便成了焊管超声波自动化探伤的重点。经过广泛调查研究，加之我厂多年焊管探伤经验，确定了在钢管螺旋行进状态下，采用的探头跟踪系统和单片机技术及计算机信号处理功能融为体的全数字化超声仪器为方案。

　　1检测原理1.1探头的电磁机械跟踪探头跟踪是在电磁传感器的监控下完成其工作原理是当钢管端焊缝旋转到正上方位置时，系统！动。探头落下。钢管螺旋运动。机械跟踪机构和电磁传感器也同时工作，并不断将偏差数据送回控制部分，经比较将执行信号传回跟踪伺服机构。

　　这样在检测过程中始终保证探头架处子动态平衡状态1.

　　电磁检测巧采堪精度可鉴，±山的偏斧。跟以沿围达士5，1.整个系统操作简便不怕水无漂移信号拾取可靠跟踪平稳。

　　1.2探头分布和缺陷波闸门设置两个探头对同段焊缝扫查，其分布情况1.为焊缝宽度。般约16，设41折射角，则超声波在中的往返传播时间为个探头扫查6么，焊缝另侧探头也扫查6，两探头主声束覆盖整个焊缝以防止漏检。程序设计中。保证缺陷波出现在始波到6.5么，之间有效。

　　程序中设缺陷波闸门宽度为9.实际探伤时。可根据现场产情况设界缺陷波闸宽度。

　　2实施方案2.1通道工作时序和缺陷波数据系统某通道的工作时序2.

　　计算机时钟探伤信号缺陷波闸门心边缘波闸门缺陷波时间边缘波时间缺陷波峰值边缘波峰值普T发射波F缺陷波8底波或边缘波大，跟踪速度快；远离。时放大倍数小，即认为远离平均值的采样不可靠。阿跟踪速度放慢。通过跟踪控制软件的控制。忖获得令人满意的闸1微跟踪指令输出。驱动闸门卡实现电子跟踪，2.3智能缺陷判别软件缺陷判别软件有下俩个1要依，1同通道连续次出现缺陷波，且缺陷波时间满足⑵边缘波平均值时叫与缺陷波时间仿茜足3.5At 6.5At同时满足以上两式即判为缺陷。在满足仪器大重复频率及检测速度下，对第个条件用户可以依据缺陷种类或探伤灵敏度屯新设咒缺陷波出现次数和这样可极大地提高抗户扰能力；第个条件保证了焊缝中心区域被重馇扫杳并防止边缘波进入闸门造成误报警。其中3.5么的设置是为了防止边缘波误报警，连纹地进入缺陷波闸的边缘波将不能报矜，须是比边缘波平均饥邝突发地超前3.5的缺陷波才能报，而6.5的设置是基于多数标准中规定样竹7缝。样孔距边缘的距离为焊缝宽的14.即2.因而与另边缘波13波出现系统在计算机给定时钟下同步工作，每个周期为循环〃为探头设置个数。缺陷波，间2和边缘波时间，1；的形成过程是。每周期的升沿触发器泣13缺陷波和边缘波只到来时触发器置，形成方波，方波宽度即时间长短，并由计算机转换成数字量即和，缺陷波峰位和边缘波峰值是峰值采样保持后的电压值，供计算机作40处理，以上个数7量是计算机执行竿能缺陷判别软件的1要数裾。

　　2.2缺陷波闸门的电子微跟踪探头位置偏移和焊呤形状变化等闪素将使边缘波时间发生变化，在电磁跟踪良好且稳定时，总趋于个平均位，利用这现象。设计了缺陷波闸门对边缘波平均伉，的，动电子微跟踪方法，但跟踪范围限制在±2.这是仪器内部的电子跟踪，与外部利用电磁方法的机械跟踪相辅相成以终获得总系统的佳实时跟踪状态。边缘波时间4的变化应是连续的和渐变的。即不应该是断续的和突变的，但实际边缘波回波形状很复杂。为使电子跟踪稳定可通过加权平均的数7方法获得。

　　这样，当某周期采集的靠近时，则放大倍数缝边缘所反射的波较低。不会引起报。所以如探伤要求高则可将6.5设置为8或8.5.因缺陷判，条作通过软件实观。用户可方便实现自取个介适的值，保证在从人限度地降低误报的同时放宽检测范围。

　　2.4系统硬件此系统利用工控机的强大硬件功能和可编程软件优势彻成改变了以往超声波多通道探伤系统采用计算机仅仪是化原有税拟探伤仪上进行体外嫁接。而系统结构没有拟则性改变的状况。此系统设计以工控机为基础。外配必要的16位艰几机板和数7化的超声模块。饥成崭新的全数7化超声波探伤系统。系统组成框3.

　　HfcMTH模拟，I1报警1通道部分rcRrl计算机I打印机I部分全国无损检测标准化技术委员会届次工作会议在鞍山市举行全国无损检测标准化技术委0会第届第次工作会议于2002年8月1517日在辽宁省鞍山市举行，到会委员和特邀代共27人。会议分别由梅德松副主任委员华云波副主任委员刘德宇委员窗中玉秘书长主持。鞍山市人民政府副秘书长丁明鞍山市高新技术开发区管理委员会常务副主任王吉盈鞍山市科学技术局副局长菊诱华等专程到会祝贺。宓中玉秘书长作了工作报告。

　　会议审1广两叫稼如准报批榀邮七损检测业射线照相胶片第1部分工业射线照相胶片系统的分券和无损检测业射线照相胶片第2部分用参考值方法控制胶片处理。与会委员和特邀代对两项1家标那很批榀逐字逐0进1了认真审查，对需修改的地方提出了具体述方法。大家对两项国如的起草工作七满总。

　　会议还讨论了今明两年制修订国家标准工作计划。2002年经国家标准委批准的由本标委会上报和归口的制修订国家标准项目共有15项，按计划均应在2003年完成。会议确定明年6月和10月分别召开两次工作会议，审查完成15项国家标准。两次工作会议计划如下2003年6月召开届次工作会议，由美柯达探伤器材有限公司承办会议地点初定在上海或苏州地区，届时将审查九项国家标准，无损检测声发射检验换能器的初次校正偕无损检测声发射检验换能器的次校1汉尤损检测声发射检验术访偕无损检测渗透检验术语无损检测渗透检验渗透材料的检测财无损检测渗透检验设备孺无损检测渗透检验和磁粉检验观察条件狄无损检测渗透检验般原理和无损检测渗透检验验证方法〉，宁模具厂承办，会议地点初定在济宁，届时将审查六项国家标准，即无损检测人员资格鉴定和认证无损检测业射线照相底片观片灯低要求无损松测射线检验线型像质计放尤损检测超声松骀水巧七损检测超声检验试块料旧七贝以测超检验之试块。

　　会上还就2003年拟上报的国家标准项目作了部署，目前已有15项需制修订的国家标准项目落实了起草单位，尚有若干项有待进步落实。己落实并后确认的标准项目将作为今后几年制修订国家标准项目计划向国家标有关管理部门上1金宇飞供稿系统由通道单片机及汁算机处理部分组成。

　　利用16位单片机的高速运算特性，使计算机快速准确地完成对实时控制系统的管，许使整机硬件电路拥有足够的扩展余量寸钟1冷出同步脉冲和选择通道的零脉冲。0卡采集缺陷波峰位和边缘波峰值。10卡控制通道增益抑制和报警电平等调节量。闸门卡形成缺陷波闸门灯和边缘波闸门1卡测；缺陷波时间和边缘波时间化通道部分完成信号的发射放大采集整形显和报警。与传统探伤仪的区别是系统全部受计算机控制，如衰减量抑制量闸门位置及宽度的调节，探伤初始状态的设置，增益闭环自动控制的深度等令部由键盘输入微来究成，不仅松作简便，节省大，试而且还消除了模拟电路特，的温度漂移和时间，移等不稳定，计算机可调用多种用户应用软件，可执行各种国内夕探伤标准，终完成缺陷形状尺寸位置数量。密集度合格与判废等资料的文报告及其存储打印或网上传送3结束语综上所述。这种微机控制的全数字化超和波自动探伤系统克服了许多人为1索的影响。智能化方向迈出了重要的步。不但开发了模拟系统不具备的产品功能，而且在软件开发上下了功夫，所编制确性比普通的数字式探伤仪提高许多。电磁机械跟踪和电子微跟踪相结合的跟踪系统，其高精度能保次信号的稳定提取。满足探伤要求，1时，系统设计具有兼容性和通用能够满足不同生产要求。

　　经过年多的现场使用，系统运丁良好1卢明熙。冻开焊缝超声，动化挎伤的电磁跟踪法。无损检测。20以4151.