不銹鋼管自動(dòng)化漏磁檢測(cè)系統(tǒng)通常采用多通道陣列檢測(cè)探頭技術(shù)來(lái)提高檢測(cè)速度,因此,不可避免地存在各漏磁檢測(cè)傳感器的靈敏度和提離值不同。同時(shí)由于每個(gè)信號(hào)通道的放大濾波電路差異,最終會(huì)造成在檢測(cè)相同裂紋時(shí)每個(gè)通道拾取的信號(hào)幅值不一致。為此,需要對(duì)陣列檢測(cè)探頭通道靈敏度進(jìn)行標(biāo)定,通過(guò)增益調(diào)整的方式使各檢測(cè)通道的靈敏度相同。


 標(biāo)定是在正常工作采集前對(duì)各檢測(cè)通道一致性的預(yù)處理。在漏磁檢測(cè)中,一般在檢測(cè)設(shè)備使用了一定的次數(shù)或時(shí)間后將要進(jìn)行一次標(biāo)定處理,包括:


(1)校準(zhǔn)通道基準(zhǔn) 


   通道基準(zhǔn)是信號(hào)圖形化顯示的基線(xiàn),校準(zhǔn)通道基準(zhǔn)一方面是為了檢測(cè)信號(hào)最大化圖形顯示;另一方面,校準(zhǔn)通道基準(zhǔn)是同多通道融合處理的必要條件。最常用的校準(zhǔn)通道基準(zhǔn)的方法是每個(gè)通道對(duì)自身通道的所有數(shù)據(jù)求均值,即


   Ci=Σdj/Ln  (4-44)  式中,C;是第i個(gè)通道的基準(zhǔn);L。為第i個(gè)通道的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度;dj為第i個(gè)通道第j個(gè)數(shù)據(jù)的采樣值。


(2)校準(zhǔn)通道增益 


   通道增益是信號(hào)圖形化顯示的放大倍數(shù),不僅影響圖形化的顯示效果,更重要的是通道增益的校準(zhǔn)是缺陷判斷的重要參數(shù)。檢測(cè)設(shè)備對(duì)不同材質(zhì)、不同規(guī)格的被測(cè)物件的靈敏度會(huì)有不同,且各傳感器靈敏度之間也會(huì)有一定差異,所以校準(zhǔn)通道增益是標(biāo)定處理中的重要環(huán)節(jié)。


   校準(zhǔn)通道增益與具體的檢測(cè)應(yīng)用,特別是與具體的標(biāo)樣有著密切的關(guān)系。常用的校準(zhǔn)通道增益的方法是:將標(biāo)樣上標(biāo)準(zhǔn)缺陷的峰值校準(zhǔn)到對(duì)應(yīng)門(mén)限值處,一般是將相同缺陷逐一或一次性能地被傳感器檢測(cè)到。


   Y;=THp/(dimax-C;) (4-45)  式中,Y;是第i個(gè)通道的增益;TH為門(mén)限值;dimar是第i個(gè)通道檢測(cè)到的指定缺陷的峰值;C;為經(jīng)校準(zhǔn)過(guò)的第i個(gè)通道的基準(zhǔn);p為單位轉(zhuǎn)換系數(shù)。


   為提高不銹鋼管漏磁檢測(cè)多通道標(biāo)定的速度與正確性,可將復(fù)雜的標(biāo)定過(guò)程分為兩個(gè)步驟,也即靜態(tài)標(biāo)定與動(dòng)態(tài)標(biāo)定。首先,使用“電子標(biāo)定器”產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的磁場(chǎng)信號(hào)對(duì)探頭陣列進(jìn)行校準(zhǔn),將標(biāo)準(zhǔn)磁信號(hào)依次遍歷探頭中每一個(gè)磁敏通道,然后根據(jù)各通道的檢測(cè)幅值差異進(jìn)行增益調(diào)整,最終使所有傳感器到達(dá)相同的靈敏度。此標(biāo)定過(guò)程中,不需要鋼管在傳輸線(xiàn)上運(yùn)動(dòng),稱(chēng)為靜態(tài)標(biāo)定,此方法可用在探頭出廠的質(zhì)量測(cè)試與設(shè)備運(yùn)行的標(biāo)定過(guò)程。然后,進(jìn)一步利用含有人工缺陷的樣管進(jìn)行復(fù)核。此種方法可極大地提高校樣效率和標(biāo)定精度。



一、靜態(tài)標(biāo)定方法


  電子標(biāo)定器是一種標(biāo)準(zhǔn)的磁信號(hào)發(fā)生器。如圖4-91所示,永久磁鐵在標(biāo)定器中做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),形成脈動(dòng)磁信號(hào)源,產(chǎn)生的磁場(chǎng)信號(hào)遍歷檢測(cè)探靴中的磁敏感元件,形成標(biāo)定磁信號(hào)。電子標(biāo)定器包括操作手柄、套筒、外罩、電池及充電器。其主要有以下特點(diǎn):


  1)采用一個(gè)永磁源,信號(hào)穩(wěn)定一致。


  2)永磁源做高速、高精度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),磁場(chǎng)源與探頭之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度不會(huì)影響標(biāo)定準(zhǔn)確性。


  3)采用離線(xiàn)方式對(duì)單個(gè)探靴依次標(biāo)定。


  4)精度高,可靠性高,工作性能穩(wěn)定。


  5)手提便攜式設(shè)計(jì),體積小巧,攜帶使用方便。


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 采用電子標(biāo)定器對(duì)檢測(cè)探頭進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定的流程如下:


(1)準(zhǔn)備工作一檢測(cè)信號(hào)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)。安裝檢測(cè)軟件,并將標(biāo)定探頭、前置放大器、數(shù)據(jù)采集卡以及顯示計(jì)算機(jī)依次連接好,如圖4-92所示。


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(2)標(biāo)定 首先進(jìn)入軟件標(biāo)定界面,如圖4-93所示。


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將標(biāo)定器放在探頭檢測(cè)面上,用標(biāo)定器的定位邊緊貼在探頭一側(cè)進(jìn)行左右定位,如圖4-94所示。


打開(kāi)標(biāo)定器,開(kāi)始輸出磁場(chǎng)信號(hào)。檢測(cè)過(guò)程中,推動(dòng)標(biāo)定器從探頭的一端較勻速地滑向另一端。每個(gè)通道的信號(hào)通過(guò)前置放大器、數(shù)據(jù)采集卡,最終被檢測(cè)軟件獲取及保存。


保存數(shù)據(jù),關(guān)閉標(biāo)定器。


(3)數(shù)據(jù)分析,調(diào)節(jié)增益 打開(kāi)數(shù)據(jù)軟件采集的數(shù)據(jù),如圖4-95所示。


  圖4-95中,通道1波高55.5dB,通道2波高55dB,通道3波高57dB,通道4波高56dB,通道5波高56dB,通道6波高55dB,通道7波高56dB,通道8波高56.5dB。之后,將門(mén)限設(shè)置為大多數(shù)通道信號(hào)的波高處,如圖4-96所示。


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  將通道1增益提高0.5dB,通道2、6增益提高1dB,通道3增益減小1dB,通道8增益減小0.5dB。調(diào)節(jié)后再用標(biāo)定器重復(fù)步驟(2),得到的信號(hào)如圖4-97所示。


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二、動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法


  動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法是指采用帶有人工缺陷的鋼管重復(fù)通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng),來(lái)對(duì)陣列檢測(cè)通道進(jìn)行標(biāo)定。在標(biāo)定過(guò)程中,需要調(diào)整鋼管的角度與位置使鋼管上的同一缺陷依次經(jīng)過(guò)不同的檢測(cè)通道。


  不銹鋼管橫向缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的標(biāo)定方法為,在鋼管表面刻制一個(gè)環(huán)形槽,一次性通過(guò)所有橫向缺陷檢測(cè)傳感器,或者通過(guò)不斷調(diào)整刻制有標(biāo)準(zhǔn)橫向缺陷鋼管的角度,使缺陷依次經(jīng)過(guò)所有橫向檢測(cè)通道,最終可根據(jù)各通道產(chǎn)生的信號(hào)幅值差異進(jìn)行增益調(diào)整,使得缺陷無(wú)論以何種角度進(jìn)入橫向檢測(cè)主機(jī)各通道均能獲得一致的檢測(cè)信號(hào)幅值。


  縱向缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的標(biāo)定則可利用刻制在樣管上的長(zhǎng)軸向裂紋一次性通過(guò)所有縱向缺陷檢測(cè)傳感器,或者刻制有標(biāo)準(zhǔn)縱向缺陷的鋼管慢慢向前運(yùn)動(dòng),使缺陷依次經(jīng)過(guò)所有縱向檢測(cè)通道,同樣,最后根據(jù)各通道的信號(hào)輸出差異來(lái)調(diào)整通道增益,使得所有傳感器產(chǎn)生相同的信號(hào)幅值。常用的標(biāo)定方法對(duì)樣管的制作要求較高,如樣管上的環(huán)形槽和長(zhǎng)裂紋。如果用于標(biāo)定的缺陷尺寸或形位尺寸精度不滿(mǎn)足相應(yīng)要求,則會(huì)降低標(biāo)定的效果和準(zhǔn)確性。





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