為了實現不銹鋼管的全覆蓋檢測,應保證多個瓦狀或條狀探頭架的有效檢測長度沿直線或螺旋線掃查時,有效檢測長度合成的掃查范圍應覆蓋全鋼管,且有重疊覆蓋區。從探頭布置的數量、信號處理的數據量等角度考慮,螺旋線型掃查軌跡要比直線型掃查軌跡更加簡潔和方便;但后者相比于前者在機械結構、占地面積等方面又更具優勢。因此在實際的設計生產中,要從檢測原理、機械系統、控制系統、數據處理與顯示系統等多角度出發,綜合選擇探頭掃查軌跡類型。


  對于直線(xian)型掃查(cha)軌跡,為實現全(quan)覆(fu)蓋檢(jian)測(ce),需在不銹鋼(gang)管(guan)軸向(xiang)上(shang)布置若干圈(至少兩圈)探頭(tou)(tou)架(jia),互(hu)相彌補各自的檢(jian)測(ce)盲區(qu)。只要(yao)瓦狀(zhuang)探頭(tou)(tou)架(jia)的有(you)效檢(jian)測(ce)范圍在不銹鋼(gang)管(guan)的周(zhou)(zhou)向(xiang)上(shang)無(wu)盲區(qu),且相鄰(lin)探頭(tou)(tou)架(jia)間有(you)重疊(die)覆(fu)蓋區(qu)域,即可(ke)保證(zheng)全(quan)覆(fu)蓋檢(jian)測(ce)。對于螺旋(xuan)線(xian)型掃查(cha)軌跡,需在鋼(gang)管(guan)的截(jie)面周(zhou)(zhou)向(xiang)上(shang)布置若干個條狀(zhuang)探頭(tou)(tou)架(jia),因此就存在一個問題(ti)需要(yao)解決,即若干個條狀(zhuang)探頭(tou)(tou)架(jia)在不銹鋼(gang)管(guan)周(zhou)(zhou)向(xiang)上(shang)的布置角度問題(ti)。


  假(jia)設周向需要4個(ge)條狀探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia),才能滿足式(6-2)的(de)要求,4個(ge)條狀探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)的(de)周向布置(zhi)(zhi)有以下兩種情況。圖6-27a所示為標準多探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)周向均勻(yun),布置(zhi)(zhi)方案,4個(ge)探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)在(zai)鋼(gang)管(guan)周向上(shang)均勻(yun)布置(zhi)(zhi),相鄰探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)間(jian)隔角度為90°;圖6-27b所示為4個(ge)探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)在(zai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)周向上(shang)非均勻(yun)布置(zhi)(zhi),只布置(zhi)(zhi)在(zai)鋼(gang)管(guan)周向的(de)中下部,相鄰探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)間(jian)隔角度為45°。對(dui)這(zhe)兩種布置(zhi)(zhi)情況進行對(dui)比(bi)分析,以觀(guan)察在(zai)螺旋線型掃查軌(gui)跡(ji)中,多探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)周向布置(zhi)(zhi)方式的(de)不(bu)同是否(fou)會對(dui)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)全覆蓋檢測(ce)的(de)實現帶來影響。


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  探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)均(jun)勻布置方式沿不銹鋼(gang)管(guan)周(zhou)向展(zhan)(zhan)開(kai)(kai)的多探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)螺(luo)旋掃查區(qu)域如(ru)圖6-22所示(shi),圖6-28所示(shi)為(wei)探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)非均(jun)勻布置方式沿不銹鋼(gang)管(guan)周(zhou)向展(zhan)(zhan)開(kai)(kai)的多探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)螺(luo)旋掃查區(qu)域。


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  對(dui)比圖6-22和圖6-28可(ke)發現,在(zai)掃查螺距(ju)P相(xiang)(xiang)同的(de)(de)(de)(de)條(tiao)(tiao)件下,不(bu)同的(de)(de)(de)(de)多探頭架布置方(fang)式會對(dui)螺旋線型掃查軌跡帶來(lai)較大(da)的(de)(de)(de)(de)影響。探頭架均勻布置方(fang)式與非均勻布置方(fang)式都(dou)存在(zai)固有的(de)(de)(de)(de)端(duan)部檢測(ce)盲區(qu),但與后者相(xiang)(xiang)比,前者端(duan)部檢測(ce)盲區(qu)的(de)(de)(de)(de)總面(mian)積(ji)稍小且長度更(geng)(geng)短,即檢測(ce)無效范(fan)圍更(geng)(geng)小;從重疊(die)覆蓋(gai)區(qu)來(lai)看,后者的(de)(de)(de)(de)重疊(die)率(lv)更(geng)(geng)高(gao)。但最為(wei)嚴重的(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)在(zai)于后者存在(zai)著漏(lou)檢區(qu)域,漏(lou)檢區(qu)域的(de)(de)(de)(de)存在(zai)說(shuo)明(ming)這種布置方(fang)式是不(bu)可(ke)接受的(de)(de)(de)(de),將造(zao)成檢測(ce)結果(guo)的(de)(de)(de)(de)不(bu)準確(que)和不(bu)銹鋼(gang)管(guan)檢測(ce)質量(liang)的(de)(de)(de)(de)失控。由(you)此可(ke)見,式(6-2)只是不(bu)銹鋼(gang)管(guan)全覆蓋(gai)檢測(ce)的(de)(de)(de)(de)必要條(tiao)(tiao)件,而非充要條(tiao)(tiao)件。在(zai)滿(man)足式(6-2)的(de)(de)(de)(de)前提下,討論(lun)以(yi)下問(wen)題(ti)。


  對于端部檢(jian)測盲(mang)區(qu)而言,無法避(bi)免,所需要做的(de)是(shi)盡量將其減小,尤其是(shi)盲(mang)區(qu)長(chang)(chang)度,即檢(jian)測結果不可靠的(de)不銹鋼管長(chang)(chang)度段。決定盲(mang)區(qu)長(chang)(chang)度的(de)參(can)(can)數(shu)有:鋼管掃查螺距P、檢(jian)測探頭架數(shu)量N、鋼管外徑d1。P越(yue)(yue)小、N越(yue)(yue)大,端部檢(jian)測盲(mang)區(qu)越(yue)(yue)小。當(dang)然,上述變(bian)化規律是(shi)建立(li)在其他參(can)(can)數(shu)不變(bian)的(de)前(qian)提下的(de)。


  為保證全(quan)覆蓋(gai)檢測,覆蓋(gai)率(lv)至少應(ying)達到120%。但過大(da)的覆蓋(gai)率(lv)也不可取,因為在相(xiang)同的條件(jian)下(xia),這需要(yao)布置(zhi)更(geng)多的檢測探(tan)頭(tou),并且(qie)信號(hao)處理電路及(ji)后續數(shu)字處理算法(fa)將變(bian)得更(geng)復雜。


  針對漏(lou)檢(jian)區(qu)(qu)域,在設(she)計掃(sao)查(cha)螺(luo)(luo)距時應(ying)(ying)該保證完全(quan)將其消(xiao)除。沒(mei)有(you)漏(lou)檢(jian)區(qu)(qu)域的前(qian)提應(ying)(ying)是在一個掃(sao)查(cha)螺(luo)(luo)距P范圍內,相鄰探(tan)頭(tou)架掃(sao)查(cha)區(qu)(qu)域之(zhi)間(jian)均有(you)重疊覆蓋區(qu)(qu)。圖6-28正(zheng)是因為第一個檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)架和最后一個檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)架之(zhi)間(jian)沒(mei)有(you)重疊覆蓋區(qu)(qu)域,所以(yi)在后續掃(sao)查(cha)中存在漏(lou)檢(jian)區(qu)(qu)域。這種(zhong)情況下,可以(yi)通過降低掃(sao)查(cha)螺(luo)(luo)距P以(yi)保證全(quan)覆蓋檢(jian)測(ce),但又勢必會(hui)降低鋼管檢(jian)測(ce)效(xiao)率。


  通過上述分(fen)析可知,在(zai)滿足式(6-2)的前提(ti)下,多探(tan)頭架應在(zai)鋼(gang)管(guan)周向上均(jun)(jun)勻布(bu)置。這(zhe)樣(yang),可將(jiang)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)端(duan)部盲(mang)區長度(du)降到(dao)最低,同(tong)時(shi)具有一定的重疊覆蓋率,且(qie)信號處理較為(wei)簡單,路(lu)徑規劃也(ye)更加清晰。均(jun)(jun)勻布(bu)置方式也(ye)有利于探(tan)頭跟蹤機構(gou)的設(she)計(ji)和(he)系統(tong)布(bu)局(ju)、信號的傳輸(shu)和(he)分(fen)類等。


  總而言(yan)之(zhi),無論是(shi)(shi)直(zhi)線型掃查(cha)軌(gui)(gui)跡還是(shi)(shi)螺(luo)旋線型掃查(cha)軌(gui)(gui)跡,鋼管(guan)全(quan)覆蓋檢測的充(chong)分必要條(tiao)件(jian)應(ying)是(shi)(shi):滿(man)足式(6-1)或(huo)式(6-2)的前提下,相鄰探頭架之(zhi)間(jian)還應(ying)有(you)(you)重疊覆蓋區(qu)。當然,在軌(gui)(gui)跡規劃時,應(ying)綜合考慮探頭架有(you)(you)效(xiao)檢測長度(du)、探頭架數量、掃查(cha)螺(luo)距(ju)和不銹鋼管(guan)檢測速度(du)等(deng)因素(su),選(xuan)取最合適的掃查(cha)路徑、最佳的探頭架結構和最優(you)的探頭架布(bu)置方案,而全(quan)覆蓋檢測則是(shi)(shi)所(suo)有(you)(you)問題考慮的前提和根(gen)本(ben)。





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