厚壁無(wú)縫鋼管的超聲波自動(dòng)探傷系統(tǒng)構(gòu)造-飛泰檢測(cè)
高壓無(wú)縫鋼管在生產(chǎn)加工過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生各種缺陷,影響鋼管質(zhì)量。為確保產(chǎn)品的安全性,國(guó)家有關(guān)部門要求生產(chǎn)企業(yè)必須按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展無(wú)縫鋼管的檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)主要包括五種方法:超聲波檢測(cè)、射線檢測(cè)、渦流檢測(cè)、磁粉檢測(cè)和滲透檢測(cè),在無(wú)縫鋼管的檢測(cè)領(lǐng)域中,超聲檢測(cè)作為一種有效的檢測(cè)手段,已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。與其它無(wú)損檢測(cè)方法相比,超聲波檢測(cè)具有被測(cè)對(duì)象范圍廣、檢測(cè)深度大、缺陷定位準(zhǔn)確、檢測(cè)靈敏度高、成本低、超作性能好、速度快、對(duì)人體無(wú)害等優(yōu)點(diǎn)。可見(jiàn),超聲波無(wú)損檢測(cè)是無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域中的一種非常重要的方法,它對(duì)于提高無(wú)縫鋼管產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性有著重要的意義。
超聲波探傷原理
超聲檢測(cè)的基本原理是:超聲發(fā)射元件激發(fā)出的超聲波在被檢測(cè)件內(nèi)部傳播時(shí),由于被檢測(cè)件各部分的材料性能不同或者組織結(jié)構(gòu)不同而導(dǎo)致超聲波發(fā)生變化,當(dāng)變化后的超聲波被檢測(cè)儀器接收后,分析其時(shí)域變化、頻域變化或者能量變化就可以了解被檢測(cè)件內(nèi)部的具體情況。根據(jù)超聲檢測(cè)原理,采用水浸耦合脈沖反射法進(jìn)行缺陷檢測(cè)。脈沖反射法有:靈敏度高,缺陷定位精度高,適用于多種探傷技術(shù),不需要專門掃查裝置現(xiàn)場(chǎng)手工操作方便等優(yōu)點(diǎn)。采用水作為耦合液不僅能提高超聲波的透射性,同時(shí)還能避免探頭的磨損問(wèn)題。
探傷系統(tǒng)
系統(tǒng)主要需要實(shí)現(xiàn)對(duì)直管進(jìn)行連續(xù)的自動(dòng)探傷,對(duì)彎管手動(dòng)探傷;根據(jù)被探鋼管和超聲波探頭運(yùn)動(dòng)方式,國(guó)內(nèi)無(wú)縫鋼管自動(dòng)超聲波探傷設(shè)備主要有兩種類型:一種是鋼管螺旋前進(jìn)、探頭不移動(dòng)的裝置;另一種是鋼管直線前進(jìn)、探頭高速旋轉(zhuǎn)的裝置。無(wú)論是哪種運(yùn)動(dòng)方式,都必須確保被探鋼管的整個(gè)截面積被全部掃描到。[4]由于所檢測(cè)鋼管的最大長(zhǎng)度為3m,且該系統(tǒng)為連續(xù)測(cè)量系統(tǒng),實(shí)際檢測(cè)長(zhǎng)度遠(yuǎn)不只3m,為減小檢測(cè)機(jī)構(gòu)體積,同時(shí)保證檢測(cè)鋼管的直線度,因此采用鋼管螺旋前進(jìn)而探頭不移動(dòng)的裝置。根據(jù)超聲波檢測(cè)原理和探傷實(shí)踐,系統(tǒng)選擇水箱式水浸脈沖反射法實(shí)現(xiàn)無(wú)縫鋼管的檢測(cè)。
系統(tǒng)組成
系統(tǒng)主要由三部分組成:機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)。
機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)
系統(tǒng)探傷的主要流程為:上料,探傷,標(biāo)傷,下料。機(jī)械系統(tǒng)方案,如圖2所示。它由三部分組成,第一部分是上料架,輥道固定在臺(tái)架上。第二部分是傳動(dòng)和探傷系統(tǒng),探傷器的臺(tái)架上分別安裝有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和水箱,水箱內(nèi)設(shè)有兩個(gè)探頭架,并分別在其上面安裝探頭,用以橫向及縱向缺陷,探頭靜止不動(dòng),但角度和位置可調(diào)。第三部分是下料架。被檢管材經(jīng)水箱前壁和后壁上與直徑配合的端蓋穿過(guò)水箱(在水箱的兩端頭,根據(jù)工件的管徑設(shè)置了定位相同,內(nèi)孔不同的端蓋,端蓋內(nèi)孔采用高分子材料進(jìn)行密封)。由于所檢測(cè)鋼管的直線度較差,所以水箱尺寸設(shè)計(jì)比較小,長(zhǎng)度為150mm。
飛泰超聲波自動(dòng)探傷系統(tǒng)
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