根據不銹鋼管在線和離線檢測工藝要求,給出如圖6-9所示的不銹鋼管漏(lou)磁檢(jian)測系統總體布局。檢測流程如下:鋼管經矯直和吹灰后進入待檢臺架,然后由上料機構運送至輸送輥輪,并依次通過橫向和縱向檢測主機;為保證鋼管運行的平穩性,采用夾送輥裝置對鋼管實施壓緊扶正;計算機對檢測數據進行實時處理和分析,如存在缺陷計算機會發出報警信號并控制標記系統對缺陷進行定位標記;之后,利用退磁系統消除不銹鋼管中的剩余磁場;最后,分選系統根據檢測結果對鋼管進行自動分類,經下料機構分別進入成品和疑似品臺架;疑似品進行修復后需進行再檢測,不合格鋼管直接回爐。

針對被(bei)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)缺陷的(de)(de)特征,無損(sun)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)方法在(zai)實施中應該選用不同的(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)方式和(he)結構。由于檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)時的(de)(de)方向敏感性,為(wei)了實現不銹鋼管(guan)中軸向、周向缺陷的(de)(de)全覆蓋檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce),無論采(cai)用何種(zhong)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)方法,均不可避免地需要兩種(zhong)類(lei)型的(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)設備:橫向缺陷檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)主機(ji)和(he)縱向缺陷檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)主機(ji),這樣才能實現全方位的(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)。
在不銹鋼(gang)管的(de)自(zi)動化檢(jian)(jian)(jian)測中,全方位檢(jian)(jian)(jian)測實現的(de)主要手段,首先(xian)是(shi)(shi)要保(bao)證探頭能夠掃查到不銹鋼(gang)管的(de)各個(ge)部位;其(qi)次(ci)是(shi)(shi)要讓(rang)檢(jian)(jian)(jian)測探頭感(gan)應到缺陷的(de)存(cun)在。因此,除了漏(lou)磁檢(jian)(jian)(jian)測原理以及傳感(gan)器外,這里介(jie)紹檢(jian)(jian)(jian)測主機的(de)工作形式(shi),即如(ru)何帶動探頭實現100%無遺漏(lou)的(de)掃查,這是(shi)(shi)不同檢(jian)(jian)(jian)測方法實現全覆蓋檢(jian)(jian)(jian)測的(de)共性問(wen)題。
不銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)漏磁(ci)檢測(ce)系統采用(yong)復(fu)合(he)磁(ci)化(hua)方式實現(xian)全方位的(de)缺(que)陷檢測(ce)。由(you)于(yu)(yu)軸(zhou)向(xiang)磁(ci)化(hua)場沿鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)中心線呈軸(zhou)對稱分布,在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)中部(bu)易形(xing)成(cheng)(cheng)均勻(yun)的(de)全斷面磁(ci)化(hua)區域(yu)。鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)縱(zong)向(xiang)缺(que)陷漏磁(ci)檢測(ce)原(yuan)理如(ru)圖6-10所示,由(you)于(yu)(yu)采用(yong)周向(xiang)局(ju)部(bu)磁(ci)場作為勵磁(ci)源,沿鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)周向(xiang)靠(kao)近極靴的(de)區域(yu)磁(ci)化(hua)不均勻(yun)且背景磁(ci)場雜亂,僅(jin)在(zai)中間(jian)DZ1和DZ2區域(yu)形(xing)成(cheng)(cheng)較均勻(yun)磁(ci)化(hua)。為實現(xian)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)縱(zong)向(xiang)缺(que)陷的(de)全表面覆蓋檢測(ce),需要檢測(ce)探頭(tou)與不銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)之間(jian)形(xing)成(cheng)(cheng)旋(xuan)轉掃查,進一步結(jie)合(he)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)軸(zhou)向(xiang)運動,最終使(shi)得縱(zong)向(xiang)檢測(ce)探頭(tou)在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)表面上(shang)形(xing)成(cheng)(cheng)螺旋(xuan)掃查軌跡。

如(ru)圖6-11所示,不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)自動化(hua)漏磁(ci)檢(jian)測主要有(you)基于鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)直線前進和螺(luo)旋(xuan)前進的兩種實現方法。基于不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)直線前進方法中,軸向(xiang)(xiang)磁(ci)化(hua)器(qi)(qi)和橫向(xiang)(xiang)探頭(tou)(tou)固定不動,從而(er)橫向(xiang)(xiang)探頭(tou)(tou)在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)表(biao)面形成直線掃查(cha)軌跡;周向(xiang)(xiang)磁(ci)化(hua)器(qi)(qi)和縱(zong)向(xiang)(xiang)探頭(tou)(tou)高(gao)速旋(xuan)轉,從而(er)使得縱(zong)向(xiang)(xiang)探頭(tou)(tou)在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)表(biao)面形成螺(luo)旋(xuan)掃查(cha)軌跡。當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)螺(luo)旋(xuan)前進時,橫向(xiang)(xiang)和縱(zong)向(xiang)(xiang)檢(jian)測主機的磁(ci)化(hua)器(qi)(qi)和探頭(tou)(tou)均(jun)固定不動,此時橫向(xiang)(xiang)和縱(zong)向(xiang)(xiang)探頭(tou)(tou)在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)表(biao)面上形成相同的螺(luo)旋(xuan)掃查(cha)軌跡。

基于不銹鋼管直線前進的縱向檢測系統在提高運行速度時,面臨的技術難點包括:一方面,考慮到磁化器高速旋轉的失穩,線圈質量不能過大,從而以降低磁化能力為代價;另一方面,高速旋轉時集電環傳輸大電流,觸點處容易產生火花,從而限制了線圈磁化電流的提升。此外,旋轉探頭的檢測信號采用分時復用方式由少量的集電環進行傳輸,受重復頻率的限制,檢測探頭的獨立通道數量拓展受限,難以實現以多通道冗余檢測為基礎的高分辨率和缺陷類型識別。然而,采取如圖6-11b所示的基于鋼管螺旋前進的檢測方案,可實現高速高精度漏磁檢測。由于周向磁化器和探頭固定不動,線圈質量和磁化電流不受限制,可利用超強磁化方式實現不銹鋼(gang)厚壁管的高靈敏度檢測,并且因傳感器檢測信號采用并行方式傳輸,可根據需求任意拓展通道數量,這一方式解決了旋轉式探頭的諸多困難。但基于鋼管螺旋前進的漏磁檢測系統也存在輸送輥道較為復雜的不利因素,在選擇漏磁檢測工藝時,需要根據鋼管的生產工藝和檢測要求來選取和設計。
對于自動化(hua)鋼(gang)管漏磁檢(jian)測系(xi)統(tong)而(er)言,檢(jian)測軌跡規劃決(jue)定著(zhu)鋼(gang)管檢(jian)測運(yun)動方式(shi)的選(xuan)擇,同(tong)時也在很大程度上影響(xiang)著(zhu)裝備的機械(xie)結(jie)構。這(zhe)里,簡要對現今(jin)主(zhu)要存在的4種鋼(gang)管檢(jian)測運(yun)動方式(shi)進行分析與比較(jiao),歸納總結(jie)出(chu)兩種不(bu)同(tong)類型(直線型和螺旋(xuan)線型)的掃查方式(shi),依次(ci)分析不(bu)同(tong)軌跡類型的探(tan)頭(tou)布置方案、單探(tan)頭(tou)架(jia)(jia)與多(duo)探(tan)頭(tou)架(jia)(jia)掃查軌跡區域(yu)及(ji)其影響(xiang)因(yin)素等問題(ti),最后分析了保證鋼(gang)管全覆蓋檢(jian)測的充要條件。

