飛泰超聲波無縫鋼管探傷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對(duì)于無縫鋼管而言，探傷的引入可以使廠家控制鋼管的合格率，經(jīng)過對(duì)其內(nèi)部缺陷機(jī)理分析后，可以指導(dǎo)后續(xù)的生產(chǎn)改進(jìn)。

超聲波探傷可以采用手動(dòng)和自動(dòng)兩種探傷方式，手動(dòng)探傷具有投資低，使用靈活的優(yōu)點(diǎn)，一般產(chǎn)量小、管理不嚴(yán)的廠家多采用手動(dòng)探傷，但是這種方式對(duì)于我們來說，容易出現(xiàn)漏探和誤探的缺點(diǎn)是不適合大廠家使用。采用自動(dòng)化探傷可以減少探傷人員的工作量，探傷標(biāo)準(zhǔn)可以隨意更換，同時(shí)對(duì)缺陷漏檢少。

超聲波探傷基本原理

超聲波探傷有很多方法，主要分為穿透法和脈沖反射法。脈沖反射法應(yīng)用較為普遍。用于探傷的超聲波形主要為縱波和橫波。

探傷時(shí)，儀器中高頻脈沖發(fā)生器發(fā)出一個(gè)電脈沖到探頭上，利用壓電效應(yīng)電脈沖轉(zhuǎn)換成超聲脈沖，通過水介質(zhì)將脈沖傳遞到工件內(nèi)部。由于傳播速度快，脈沖即刻傳遞到工件底部或者缺陷處反射回來作用在探頭上。超聲波的頻率很高，由于視覺效應(yīng)，對(duì)示波管上顯示的回波信號(hào)產(chǎn)生了不變動(dòng)的探傷圖像。

超聲探傷的任務(wù)是測定鋼管缺陷的位置和大小，在探傷前應(yīng)對(duì)測距及測距標(biāo)度進(jìn)行校正，測距標(biāo)度的校正主要采用標(biāo)準(zhǔn)試塊或?qū)Ρ仍噳K法進(jìn)行。測距標(biāo)度確定后就可以進(jìn)行探傷，確定缺陷位置。

自動(dòng)化探傷傳送系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最簡化，設(shè)計(jì)采用的是水浸探傷。所以設(shè)計(jì)超聲波探頭放在水箱上，正對(duì)管徑軸心線上方，鋼管浸于水中，探頭和鋼管的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式為鋼管旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，探頭靜止不動(dòng)(但角度和位置可調(diào))，即鋼管在探傷過程中既要求有周向移動(dòng)又要求有軸向移動(dòng)。打點(diǎn)器在水箱外就近安裝，如果有缺陷被查出，它將動(dòng)作在缺陷位置處做記號(hào)，因?yàn)榇螯c(diǎn)器安裝在水箱外，探頭安裝在水箱里，它們必然有一定距離。探頭查出缺陷后，需要考慮距離和當(dāng)前軸向移動(dòng)速度，在一定延時(shí)時(shí)間后才打點(diǎn)。鋼管由兩對(duì)成一定角度的滾輪帶動(dòng)，滾輪的位置由雙向絲杠調(diào)節(jié)，上下同時(shí)動(dòng)作，可以適應(yīng)不同管徑的探測要求。滾輪的角度差要由手動(dòng)調(diào)整，可以調(diào)節(jié)軸向速度與周向速度的比值。

自動(dòng)化探傷控制系統(tǒng)

系統(tǒng)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)速來控制鋼管的運(yùn)動(dòng)。在鋼管移動(dòng)過程中，如果出現(xiàn)缺陷由工控機(jī)通過通信將缺陷信號(hào)位輸入PLC，由PLC根據(jù)當(dāng)前的速度值和探頭打點(diǎn)器距離值計(jì)算延時(shí)時(shí)間。延時(shí)時(shí)間一到，說明缺陷處已經(jīng)到達(dá)打點(diǎn)器位置處，由打點(diǎn)器做記號(hào)，并且由聲光報(bào)警器提醒用戶。

缺陷信號(hào)處理程序

探頭波形傳入工控機(jī)后，由所編程序?qū)ζ溥M(jìn)行濾波，如果超過了其缺陷范圍，通過自由通信協(xié)議將PLC的全局?jǐn)?shù)據(jù)位置位傳輸。缺陷處理程序以這個(gè)點(diǎn)位作為開啟條件，進(jìn)行標(biāo)記并發(fā)出警報(bào)。

工控機(jī)VB程序設(shè)計(jì)

工控機(jī)的應(yīng)用程序主要是完成探傷數(shù)據(jù)的采集和分析，數(shù)據(jù)過濾后備份以及確定鋼管的狀態(tài)。程序是基于VB的自主開發(fā)軟件，主要包括用戶管理模塊，探傷處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊和通信模塊。

鋼管超聲波自動(dòng)探傷設(shè)備

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