不銹(xiu)鋼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。


 標定是在正常(chang)工作采集前對各檢(jian)(jian)測通道一(yi)致性(xing)的(de)預處(chu)理(li)。在漏(lou)磁檢(jian)(jian)測中,一(yi)般(ban)在檢(jian)(jian)測設備使用了(le)一(yi)定的(de)次數或時(shi)間后將要進(jin)行一(yi)次標定處(chu)理(li),包括:


(1)校準通道基(ji)準 


   通(tong)道(dao)基(ji)準(zhun)是(shi)信號(hao)圖形(xing)化(hua)顯示的(de)基(ji)線,校(xiao)(xiao)準(zhun)通(tong)道(dao)基(ji)準(zhun)一方面是(shi)為了檢測信號(hao)最大化(hua)圖形(xing)顯示;另一方面,校(xiao)(xiao)準(zhun)通(tong)道(dao)基(ji)準(zhun)是(shi)同多通(tong)道(dao)融合處理的(de)必要(yao)條(tiao)件。最常用的(de)校(xiao)(xiao)準(zhun)通(tong)道(dao)基(ji)準(zhun)的(de)方法(fa)是(shi)每(mei)個通(tong)道(dao)對自身通(tong)道(dao)的(de)所(suo)有數據求均值,即


   Ci=Σdj/Ln  (4-44)  式中,C;是第i個(ge)(ge)通(tong)道(dao)(dao)的(de)(de)基準(zhun);L。為(wei)第i個(ge)(ge)通(tong)道(dao)(dao)的(de)(de)數據(ju)長(chang)度(du);dj為(wei)第i個(ge)(ge)通(tong)道(dao)(dao)第j個(ge)(ge)數據(ju)的(de)(de)采樣值。


(2)校準通道增益(yi) 


   通(tong)道(dao)增益(yi)是信號圖形(xing)化(hua)顯示的(de)(de)放大倍數(shu),不(bu)僅影響圖形(xing)化(hua)的(de)(de)顯示效果(guo),更重要(yao)的(de)(de)是通(tong)道(dao)增益(yi)的(de)(de)校準是缺陷判斷的(de)(de)重要(yao)參數(shu)。檢測(ce)設備對(dui)不(bu)同材(cai)質、不(bu)同規格的(de)(de)被測(ce)物件的(de)(de)靈(ling)敏度(du)(du)會有不(bu)同,且各(ge)傳感器靈(ling)敏度(du)(du)之間也(ye)會有一(yi)定(ding)差異,所以校準通(tong)道(dao)增益(yi)是標(biao)定(ding)處理中(zhong)的(de)(de)重要(yao)環節。


   校(xiao)準通(tong)(tong)道增益(yi)與具體(ti)的檢測應(ying)用(yong),特別是(shi)(shi)與具體(ti)的標(biao)樣有著密切(qie)的關系。常(chang)用(yong)的校(xiao)準通(tong)(tong)道增益(yi)的方法是(shi)(shi):將標(biao)樣上標(biao)準缺陷(xian)的峰值校(xiao)準到對應(ying)門限(xian)值處,一(yi)般(ban)是(shi)(shi)將相同(tong)缺陷(xian)逐一(yi)或一(yi)次性能地被(bei)傳感器檢測到。


   Y;=THp/(dimax-C;) (4-45)  式中,Y;是(shi)第i個(ge)通道的增益;TH為(wei)門(men)限值;dimar是(shi)第i個(ge)通道檢測(ce)到的指定缺陷的峰值;C;為(wei)經校準過的第i個(ge)通道的基準;p為(wei)單位轉(zhuan)換(huan)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、靜態標定方法


  電(dian)(dian)子(zi)標(biao)(biao)定(ding)器(qi)是一(yi)種標(biao)(biao)準的磁(ci)(ci)信(xin)號(hao)發生器(qi)。如圖4-91所示,永久磁(ci)(ci)鐵(tie)在標(biao)(biao)定(ding)器(qi)中做高速旋轉運動,形(xing)成脈動磁(ci)(ci)信(xin)號(hao)源(yuan),產(chan)生的磁(ci)(ci)場信(xin)號(hao)遍歷檢(jian)測探靴(xue)中的磁(ci)(ci)敏感元件(jian),形(xing)成標(biao)(biao)定(ding)磁(ci)(ci)信(xin)號(hao)。電(dian)(dian)子(zi)標(biao)(biao)定(ding)器(qi)包括操作手柄、套筒、外罩、電(dian)(dian)池(chi)及充電(dian)(dian)器(qi)。其主(zhu)要(yao)有以下(xia)特點:


  1)采用一個永(yong)磁源,信號穩定一致。


  2)永磁源(yuan)做(zuo)高(gao)速、高(gao)精度旋轉運(yun)動(dong),磁場(chang)源(yuan)與探頭之間相對運(yun)動(dong)的(de)速度不會影響標(biao)定準(zhun)確性。


  3)采(cai)用(yong)離線方式對單個(ge)探靴(xue)依次標定。


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


  5)手提便攜式(shi)設計(ji),體積小巧,攜帶使(shi)用(yong)方便。


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 采用(yong)電子(zi)標定(ding)器(qi)對檢測探(tan)頭進行靜態標定(ding)的流程如(ru)下:


(1)準(zhun)備工(gong)作(zuo)一檢測信號(hao)系統處于(yu)工(gong)作(zuo)狀態。安裝檢測軟(ruan)件,并將標定探(tan)頭、前置放大器、數(shu)據采(cai)集(ji)卡以及顯示(shi)計算機依(yi)次連接好(hao),如(ru)圖4-92所示(shi)。


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(2)標(biao)定 首(shou)先進入軟件標(biao)定界面,如圖4-93所示。


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將標(biao)定(ding)(ding)(ding)器(qi)放在(zai)探頭檢(jian)測面上,用標(biao)定(ding)(ding)(ding)器(qi)的定(ding)(ding)(ding)位(wei)邊(bian)緊貼在(zai)探頭一側進行左右(you)定(ding)(ding)(ding)位(wei),如圖4-94所(suo)示。


打開(kai)標(biao)定(ding)器,開(kai)始輸出磁場信(xin)號(hao)。檢測過程中,推動標(biao)定(ding)器從探(tan)頭的(de)一端較勻速地滑向另一端。每(mei)個通道的(de)信(xin)號(hao)通過前(qian)置放大器、數據采(cai)集卡,最終(zhong)被檢測軟件獲取(qu)及保(bao)存(cun)。


保存數據(ju),關閉標定器。


(3)數據(ju)分析,調節增益 打開數據(ju)軟件采集的數據(ju),如圖4-95所示。


  圖(tu)4-95中,通(tong)(tong)(tong)道1波(bo)(bo)(bo)高(gao)(gao)(gao)55.5dB,通(tong)(tong)(tong)道2波(bo)(bo)(bo)高(gao)(gao)(gao)55dB,通(tong)(tong)(tong)道3波(bo)(bo)(bo)高(gao)(gao)(gao)57dB,通(tong)(tong)(tong)道4波(bo)(bo)(bo)高(gao)(gao)(gao)56dB,通(tong)(tong)(tong)道5波(bo)(bo)(bo)高(gao)(gao)(gao)56dB,通(tong)(tong)(tong)道6波(bo)(bo)(bo)高(gao)(gao)(gao)55dB,通(tong)(tong)(tong)道7波(bo)(bo)(bo)高(gao)(gao)(gao)56dB,通(tong)(tong)(tong)道8波(bo)(bo)(bo)高(gao)(gao)(gao)56.5dB。之(zhi)后,將門(men)限設置為大(da)多數通(tong)(tong)(tong)道信號的波(bo)(bo)(bo)高(gao)(gao)(gao)處,如圖(tu)4-96所示(shi)。


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  將通(tong)道1增(zeng)益(yi)提高0.5dB,通(tong)道2、6增(zeng)益(yi)提高1dB,通(tong)道3增(zeng)益(yi)減(jian)小1dB,通(tong)道8增(zeng)益(yi)減(jian)小0.5dB。調節后再(zai)用標(biao)定器重復步驟(zou)(2),得(de)到(dao)的信號如(ru)圖4-97所示。


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二、動態標定(ding)方法(fa)


  動態標定方法(fa)是指采用帶有人工(gong)缺(que)陷(xian)的(de)(de)(de)鋼(gang)管重復通(tong)(tong)過(guo)(guo)檢(jian)測系統(tong),來對陣列檢(jian)測通(tong)(tong)道(dao)進行(xing)標定。在(zai)標定過(guo)(guo)程中,需要(yao)調整鋼(gang)管的(de)(de)(de)角度與位置使鋼(gang)管上的(de)(de)(de)同(tong)一缺(que)陷(xian)依次經過(guo)(guo)不同(tong)的(de)(de)(de)檢(jian)測通(tong)(tong)道(dao)。


  不(bu)銹鋼(gang)管(guan)橫向(xiang)缺陷(xian)檢(jian)測(ce)系統(tong)的(de)標定方法為(wei),在鋼(gang)管(guan)表面刻(ke)制一個環形槽,一次性通(tong)(tong)過所有(you)橫向(xiang)缺陷(xian)檢(jian)測(ce)傳感器,或者通(tong)(tong)過不(bu)斷調整(zheng)刻(ke)制有(you)標準橫向(xiang)缺陷(xian)鋼(gang)管(guan)的(de)角(jiao)度,使缺陷(xian)依次經過所有(you)橫向(xiang)檢(jian)測(ce)通(tong)(tong)道(dao)(dao),最終可根據各(ge)通(tong)(tong)道(dao)(dao)產(chan)生的(de)信號(hao)幅值差異進(jin)行增益調整(zheng),使得缺陷(xian)無論以何種角(jiao)度進(jin)入(ru)橫向(xiang)檢(jian)測(ce)主機各(ge)通(tong)(tong)道(dao)(dao)均能獲得一致的(de)檢(jian)測(ce)信號(hao)幅值。


  縱(zong)向(xiang)(xiang)缺陷(xian)檢(jian)測(ce)系統(tong)的(de)標定(ding)(ding)則可(ke)利用刻制在樣(yang)管(guan)上的(de)長(chang)軸向(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)一(yi)次(ci)(ci)性通(tong)過(guo)所(suo)有(you)縱(zong)向(xiang)(xiang)缺陷(xian)檢(jian)測(ce)傳(chuan)感(gan)器(qi),或(huo)(huo)者(zhe)刻制有(you)標準縱(zong)向(xiang)(xiang)缺陷(xian)的(de)鋼管(guan)慢慢向(xiang)(xiang)前運動(dong),使缺陷(xian)依(yi)次(ci)(ci)經過(guo)所(suo)有(you)縱(zong)向(xiang)(xiang)檢(jian)測(ce)通(tong)道,同樣(yang),最后根(gen)據各通(tong)道的(de)信號(hao)輸出(chu)差異來調整(zheng)通(tong)道增益,使得所(suo)有(you)傳(chuan)感(gan)器(qi)產生相同的(de)信號(hao)幅值。常用的(de)標定(ding)(ding)方(fang)法對(dui)樣(yang)管(guan)的(de)制作要求較高(gao),如樣(yang)管(guan)上的(de)環(huan)形(xing)槽(cao)和(he)長(chang)裂紋(wen)(wen)。如果(guo)用于(yu)標定(ding)(ding)的(de)缺陷(xian)尺寸(cun)或(huo)(huo)形(xing)位尺寸(cun)精度不滿足(zu)相應要求,則會降低標定(ding)(ding)的(de)效(xiao)果(guo)和(he)準確性。





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