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(bu)銹鋼管漏磁檢測(ce)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)(jian)測(ce)缺(que)陷(xian)(xian)的特征,無損檢(jian)(jian)(jian)測(ce)方(fang)(fang)法(fa)在實施(shi)中應(ying)該(gai)選用不同的檢(jian)(jian)(jian)測(ce)方(fang)(fang)式和(he)結構。由于檢(jian)(jian)(jian)測(ce)時的方(fang)(fang)向敏(min)感性,為了實現不銹鋼管中軸向、周向缺(que)陷(xian)(xian)的全(quan)覆蓋檢(jian)(jian)(jian)測(ce),無論采用何種檢(jian)(jian)(jian)測(ce)方(fang)(fang)法(fa),均(jun)不可避免地需要兩種類型(xing)的檢(jian)(jian)(jian)測(ce)設備:橫向缺(que)陷(xian)(xian)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)主(zhu)機和(he)縱向缺(que)陷(xian)(xian)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)主(zhu)機,這樣才能(neng)實現全(quan)方(fang)(fang)位的檢(jian)(jian)(jian)測(ce)。
在不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管的自動化檢測中,全方(fang)位(wei)檢測實現(xian)的主要(yao)手(shou)段(duan),首先是要(yao)保證探(tan)頭能夠掃查到(dao)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管的各(ge)個部位(wei);其(qi)次是要(yao)讓檢測探(tan)頭感(gan)應(ying)到(dao)缺陷(xian)的存在。因此,除了漏磁檢測原理以及傳(chuan)感(gan)器外(wai),這里介紹檢測主機的工作形(xing)式,即(ji)如何帶(dai)動探(tan)頭實現(xian)100%無遺漏的掃查,這是不(bu)(bu)同檢測方(fang)法實現(xian)全覆蓋檢測的共性問題。
不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)漏磁(ci)(ci)檢測(ce)(ce)系(xi)統采用復合(he)磁(ci)(ci)化(hua)方式(shi)實現全(quan)(quan)方位的(de)缺(que)陷(xian)檢測(ce)(ce)。由于軸向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)化(hua)場(chang)沿(yan)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)中(zhong)心(xin)線呈軸對稱(cheng)分布,在鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)中(zhong)部易形成(cheng)均(jun)勻的(de)全(quan)(quan)斷(duan)面(mian)磁(ci)(ci)化(hua)區域。鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)縱(zong)向(xiang)(xiang)缺(que)陷(xian)漏磁(ci)(ci)檢測(ce)(ce)原理如圖6-10所示,由于采用周向(xiang)(xiang)局部磁(ci)(ci)場(chang)作為(wei)勵(li)磁(ci)(ci)源,沿(yan)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)周向(xiang)(xiang)靠(kao)近極靴的(de)區域磁(ci)(ci)化(hua)不均(jun)勻且背(bei)景磁(ci)(ci)場(chang)雜亂(luan),僅(jin)在中(zhong)間DZ1和DZ2區域形成(cheng)較均(jun)勻磁(ci)(ci)化(hua)。為(wei)實現鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)縱(zong)向(xiang)(xiang)缺(que)陷(xian)的(de)全(quan)(quan)表(biao)面(mian)覆蓋(gai)檢測(ce)(ce),需要(yao)檢測(ce)(ce)探(tan)頭(tou)與不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)之間形成(cheng)旋轉掃查,進一(yi)步結合(he)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)軸向(xiang)(xiang)運動,最終使(shi)得縱(zong)向(xiang)(xiang)檢測(ce)(ce)探(tan)頭(tou)在鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)表(biao)面(mian)上形成(cheng)螺旋掃查軌跡。

如圖(tu)6-11所示(shi),不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)自動(dong)化漏(lou)磁(ci)檢測(ce)主(zhu)要(yao)有基(ji)于鋼(gang)(gang)管(guan)直線(xian)前(qian)(qian)進和螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)前(qian)(qian)進的兩種實現方(fang)法。基(ji)于不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)直線(xian)前(qian)(qian)進方(fang)法中(zhong),軸向(xiang)(xiang)(xiang)磁(ci)化器(qi)和橫向(xiang)(xiang)(xiang)探(tan)頭固定不(bu)動(dong),從(cong)而(er)(er)橫向(xiang)(xiang)(xiang)探(tan)頭在鋼(gang)(gang)管(guan)表面(mian)形(xing)(xing)成直線(xian)掃(sao)(sao)查軌(gui)跡;周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)磁(ci)化器(qi)和縱向(xiang)(xiang)(xiang)探(tan)頭高速旋(xuan)(xuan)(xuan)轉,從(cong)而(er)(er)使得縱向(xiang)(xiang)(xiang)探(tan)頭在鋼(gang)(gang)管(guan)表面(mian)形(xing)(xing)成螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)掃(sao)(sao)查軌(gui)跡。當鋼(gang)(gang)管(guan)螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)前(qian)(qian)進時,橫向(xiang)(xiang)(xiang)和縱向(xiang)(xiang)(xiang)檢測(ce)主(zhu)機的磁(ci)化器(qi)和探(tan)頭均固定不(bu)動(dong),此時橫向(xiang)(xiang)(xiang)和縱向(xiang)(xiang)(xiang)探(tan)頭在鋼(gang)(gang)管(guan)表面(mian)上形(xing)(xing)成相同的螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)掃(sao)(sao)查軌(gui)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(xiu)鋼厚壁(bi)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(dong)(dong)(dong)化鋼(gang)管漏磁(ci)檢測系統(tong)而(er)言,檢測軌(gui)跡(ji)規劃決定著鋼(gang)管檢測運動(dong)(dong)(dong)方式的(de)選(xuan)擇,同(tong)時也在(zai)很(hen)大程度上影響(xiang)著裝備的(de)機械(xie)結構。這(zhe)里,簡要對現今主(zhu)要存(cun)在(zai)的(de)4種鋼(gang)管檢測運動(dong)(dong)(dong)方式進行(xing)分(fen)(fen)析(xi)與比較,歸納總結出兩種不同(tong)類(lei)型(xing)(直線(xian)型(xing)和螺旋線(xian)型(xing))的(de)掃查方式,依次分(fen)(fen)析(xi)不同(tong)軌(gui)跡(ji)類(lei)型(xing)的(de)探頭布置方案(an)、單探頭架(jia)與多探頭架(jia)掃查軌(gui)跡(ji)區域(yu)及其影響(xiang)因素等(deng)問題(ti),最后分(fen)(fen)析(xi)了保證鋼(gang)管全覆蓋檢測的(de)充(chong)要條(tiao)件。

