不銹鋼(gang)管自動化漏磁檢測系統通常采用多通道陣列檢測探頭技術來提高檢測速度,因此,不可避免地存在各漏磁檢測傳感器的靈敏度和提離值不同。同時由于每個信號通道的放大濾波電路差異,最終會造成在檢測相同裂紋時每個通道拾取的信號幅值不一致。為此,需要對陣列檢測探頭通道靈敏度進行標定,通過增益調整的方式使各檢測通道的靈敏度相同。


 標定(ding)是在(zai)正(zheng)常工作采集前對各檢測通(tong)道一(yi)致(zhi)性的預處(chu)理。在(zai)漏磁檢測中,一(yi)般在(zai)檢測設備使(shi)用了(le)一(yi)定(ding)的次數或時(shi)間(jian)后將要進(jin)行(xing)一(yi)次標定(ding)處(chu)理,包括:


(1)校準(zhun)通道基(ji)準(zhun) 


   通道(dao)基(ji)(ji)準是(shi)(shi)(shi)信(xin)號(hao)圖形(xing)化顯示(shi)的(de)基(ji)(ji)線(xian),校(xiao)(xiao)準通道(dao)基(ji)(ji)準一(yi)方(fang)面(mian)(mian)是(shi)(shi)(shi)為了檢測信(xin)號(hao)最(zui)大(da)化圖形(xing)顯示(shi);另一(yi)方(fang)面(mian)(mian),校(xiao)(xiao)準通道(dao)基(ji)(ji)準是(shi)(shi)(shi)同多通道(dao)融(rong)合處理的(de)必要(yao)條(tiao)件(jian)。最(zui)常用的(de)校(xiao)(xiao)準通道(dao)基(ji)(ji)準的(de)方(fang)法是(shi)(shi)(shi)每個通道(dao)對自身通道(dao)的(de)所(suo)有數據求均值,即


   Ci=Σdj/Ln  (4-44)  式中,C;是(shi)第(di)i個(ge)通道(dao)的基準(zhun);L。為(wei)第(di)i個(ge)通道(dao)的數據長(chang)度;dj為(wei)第(di)i個(ge)通道(dao)第(di)j個(ge)數據的采樣值。


(2)校(xiao)準通道(dao)增益 


   通道增(zeng)益是信號圖形(xing)化(hua)顯示的(de)放大倍數,不(bu)僅影響圖形(xing)化(hua)的(de)顯示效果(guo),更重(zhong)要的(de)是通道增(zeng)益的(de)校準是缺(que)陷判斷的(de)重(zhong)要參(can)數。檢測(ce)設備對不(bu)同材(cai)質、不(bu)同規格的(de)被測(ce)物件的(de)靈敏度會有不(bu)同,且各傳感器靈敏度之間也會有一定(ding)差異,所以校準通道增(zeng)益是標定(ding)處(chu)理中的(de)重(zhong)要環節。


   校(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)通(tong)道(dao)增益與(yu)具體的(de)檢(jian)測應用(yong)(yong),特別(bie)是與(yu)具體的(de)標樣(yang)有著密(mi)切的(de)關系。常(chang)用(yong)(yong)的(de)校(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)通(tong)道(dao)增益的(de)方法是:將標樣(yang)上標準(zhun)(zhun)(zhun)缺(que)(que)陷(xian)的(de)峰(feng)值(zhi)(zhi)校(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)到對應門限(xian)值(zhi)(zhi)處,一般(ban)是將相(xiang)同(tong)缺(que)(que)陷(xian)逐(zhu)一或一次性能地被傳感器檢(jian)測到。


   Y;=THp/(dimax-C;) (4-45)  式(shi)中,Y;是(shi)第i個(ge)通道的(de)增益;TH為(wei)門限(xian)值;dimar是(shi)第i個(ge)通道檢(jian)測(ce)到的(de)指定缺陷的(de)峰(feng)值;C;為(wei)經校準過的(de)第i個(ge)通道的(de)基(ji)準;p為(wei)單位轉換系數。


   為提高不銹鋼管漏磁檢測多通道標定的速度與正確性,可將復雜的標定過程分為兩個步驟,也即靜態標定與動態標定。首先,使用“電子標定器”產生標準的磁場信號對探頭陣列進行校準,將標準磁信號依次遍歷探頭中每一個磁敏通道,然后根據各通道的檢測幅值差異進行增益調整,最終使所有傳感器到達相同的靈敏度。此標定過程中,不需要鋼管在傳輸線上運動,稱為靜態標定,此方法可用在探頭出廠的質量測試與設備運行的標定過程。然后,進一步利用含有人工缺陷的樣管進行復核。此種方法可極大地提高校樣效率和標定精度。



一、靜態標(biao)定方(fang)法


  電(dian)子(zi)標(biao)定器是(shi)一種標(biao)準的(de)磁(ci)信(xin)號發(fa)生(sheng)(sheng)器。如圖4-91所示,永久磁(ci)鐵(tie)在標(biao)定器中做高速(su)旋轉運動,形(xing)成脈動磁(ci)信(xin)號源,產生(sheng)(sheng)的(de)磁(ci)場信(xin)號遍歷檢(jian)測探靴中的(de)磁(ci)敏(min)感(gan)元(yuan)件,形(xing)成標(biao)定磁(ci)信(xin)號。電(dian)子(zi)標(biao)定器包(bao)括(kuo)操作手柄(bing)、套筒、外罩、電(dian)池及充電(dian)器。其主要有以下特點(dian):


  1)采(cai)用一個永磁源,信號穩定一致。


  2)永(yong)磁源(yuan)做高(gao)速、高(gao)精(jing)度(du)旋轉運動(dong),磁場源(yuan)與(yu)探頭之間相對運動(dong)的(de)速度(du)不(bu)會影(ying)響標(biao)定準確性。


  3)采用(yong)離線(xian)方(fang)式(shi)對(dui)單(dan)個探靴依(yi)次(ci)標(biao)定。


  4)精度高(gao),可靠性(xing)高(gao),工作性(xing)能穩定。


  5)手提(ti)便(bian)攜(xie)式設計,體積小巧,攜(xie)帶使用方便(bian)。


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 采用電子標定器對檢測探(tan)頭進(jin)行靜(jing)態標定的流程(cheng)如下:


(1)準備工(gong)(gong)作(zuo)一檢測信號系統處(chu)于(yu)工(gong)(gong)作(zuo)狀態。安裝檢測軟件(jian),并將標定探頭、前置放(fang)大器(qi)、數(shu)據采集卡(ka)以及(ji)顯示(shi)計算機依次連接好(hao),如(ru)圖4-92所示(shi)。


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(2)標(biao)定 首先(xian)進入軟件標(biao)定界面,如圖(tu)4-93所示。


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將(jiang)標定(ding)器放在探(tan)頭檢(jian)測面上(shang),用標定(ding)器的定(ding)位邊緊貼在探(tan)頭一側(ce)進行(xing)左右(you)定(ding)位,如圖4-94所示(shi)。


打(da)開標定器(qi),開始(shi)輸出磁場信(xin)號。檢測過程(cheng)中,推動(dong)標定器(qi)從探頭的一端(duan)較勻速地滑向另(ling)一端(duan)。每(mei)個通(tong)道的信(xin)號通(tong)過前置放大器(qi)、數據采集卡,最終被檢測軟件(jian)獲(huo)取及(ji)保存。


保存數據,關(guan)閉標(biao)定(ding)器。


(3)數(shu)據(ju)(ju)分(fen)析,調節增益 打開數(shu)據(ju)(ju)軟件采(cai)集(ji)的數(shu)據(ju)(ju),如圖4-95所示。


  圖(tu)(tu)4-95中,通(tong)道(dao)(dao)(dao)1波高(gao)55.5dB,通(tong)道(dao)(dao)(dao)2波高(gao)55dB,通(tong)道(dao)(dao)(dao)3波高(gao)57dB,通(tong)道(dao)(dao)(dao)4波高(gao)56dB,通(tong)道(dao)(dao)(dao)5波高(gao)56dB,通(tong)道(dao)(dao)(dao)6波高(gao)55dB,通(tong)道(dao)(dao)(dao)7波高(gao)56dB,通(tong)道(dao)(dao)(dao)8波高(gao)56.5dB。之(zhi)后,將門限設(she)置(zhi)為大多數通(tong)道(dao)(dao)(dao)信號的波高(gao)處,如圖(tu)(tu)4-96所示。


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  將通道(dao)1增(zeng)(zeng)益(yi)提高0.5dB,通道(dao)2、6增(zeng)(zeng)益(yi)提高1dB,通道(dao)3增(zeng)(zeng)益(yi)減小1dB,通道(dao)8增(zeng)(zeng)益(yi)減小0.5dB。調節(jie)后再用標(biao)定器(qi)重復步驟(2),得到的信號如(ru)圖4-97所示。


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二(er)、動態標(biao)定方法


  動(dong)態標定方法是指采用(yong)帶有人工缺陷(xian)的(de)鋼(gang)管(guan)重復通(tong)(tong)過檢(jian)測(ce)系統,來對陣列(lie)檢(jian)測(ce)通(tong)(tong)道(dao)進行標定。在(zai)標定過程中,需要調(diao)整鋼(gang)管(guan)的(de)角(jiao)度與(yu)位(wei)置使鋼(gang)管(guan)上的(de)同(tong)(tong)一(yi)缺陷(xian)依次經過不同(tong)(tong)的(de)檢(jian)測(ce)通(tong)(tong)道(dao)。


  不銹鋼管(guan)橫(heng)向(xiang)缺陷(xian)檢測(ce)系(xi)統的(de)標定方法為,在鋼管(guan)表面刻制(zhi)一個環形(xing)槽,一次性通(tong)(tong)(tong)過(guo)(guo)所(suo)有(you)(you)橫(heng)向(xiang)缺陷(xian)檢測(ce)傳感器,或者通(tong)(tong)(tong)過(guo)(guo)不斷調整刻制(zhi)有(you)(you)標準(zhun)橫(heng)向(xiang)缺陷(xian)鋼管(guan)的(de)角度,使缺陷(xian)依(yi)次經過(guo)(guo)所(suo)有(you)(you)橫(heng)向(xiang)檢測(ce)通(tong)(tong)(tong)道(dao),最終可根據各通(tong)(tong)(tong)道(dao)產生(sheng)的(de)信(xin)號幅值差異進(jin)行增益調整,使得(de)缺陷(xian)無(wu)論以何種(zhong)角度進(jin)入(ru)橫(heng)向(xiang)檢測(ce)主(zhu)機各通(tong)(tong)(tong)道(dao)均能獲得(de)一致的(de)檢測(ce)信(xin)號幅值。


  縱(zong)向(xiang)缺(que)陷檢測系統(tong)的(de)標(biao)定(ding)則可利用(yong)刻制(zhi)在樣(yang)(yang)管上的(de)長軸向(xiang)裂紋一次(ci)性(xing)通過所(suo)有縱(zong)向(xiang)缺(que)陷檢測傳感(gan)(gan)器,或者刻制(zhi)有標(biao)準(zhun)縱(zong)向(xiang)缺(que)陷的(de)鋼管慢(man)慢(man)向(xiang)前運動(dong),使缺(que)陷依次(ci)經過所(suo)有縱(zong)向(xiang)檢測通道(dao),同樣(yang)(yang),最后(hou)根據(ju)各通道(dao)的(de)信號(hao)輸出差異來調(diao)整(zheng)通道(dao)增益,使得(de)所(suo)有傳感(gan)(gan)器產(chan)生相同的(de)信號(hao)幅值。常用(yong)的(de)標(biao)定(ding)方法(fa)對(dui)樣(yang)(yang)管的(de)制(zhi)作要求較高,如(ru)樣(yang)(yang)管上的(de)環形槽和(he)長裂紋。如(ru)果用(yong)于(yu)標(biao)定(ding)的(de)缺(que)陷尺寸或形位尺寸精(jing)度不(bu)滿足相應要求,則會降低(di)標(biao)定(ding)的(de)效果和(he)準(zhun)確性(xing)。





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