不(bu)銹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(biao)定是(shi)在(zai)正(zheng)常工作采(cai)集前對各(ge)檢(jian)測(ce)(ce)通道一(yi)致性的預處理。在(zai)漏磁檢(jian)測(ce)(ce)中,一(yi)般在(zai)檢(jian)測(ce)(ce)設(she)備使(shi)用了(le)一(yi)定的次數或時間后將要進行一(yi)次標(biao)定處理,包(bao)括:


(1)校準通道基準 


   通(tong)(tong)道(dao)基(ji)準(zhun)(zhun)是信號(hao)(hao)圖形(xing)化顯示(shi)(shi)的(de)基(ji)線,校準(zhun)(zhun)通(tong)(tong)道(dao)基(ji)準(zhun)(zhun)一方面是為了檢(jian)測(ce)信號(hao)(hao)最(zui)大化圖形(xing)顯示(shi)(shi);另一方面,校準(zhun)(zhun)通(tong)(tong)道(dao)基(ji)準(zhun)(zhun)是同多通(tong)(tong)道(dao)融合處理的(de)必要條件。最(zui)常用的(de)校準(zhun)(zhun)通(tong)(tong)道(dao)基(ji)準(zhun)(zhun)的(de)方法是每個通(tong)(tong)道(dao)對自身通(tong)(tong)道(dao)的(de)所有數(shu)據求(qiu)均值,即


   Ci=Σdj/Ln  (4-44)  式中,C;是第(di)(di)(di)i個通道(dao)的基準(zhun);L。為(wei)(wei)第(di)(di)(di)i個通道(dao)的數據(ju)長度;dj為(wei)(wei)第(di)(di)(di)i個通道(dao)第(di)(di)(di)j個數據(ju)的采樣值。


(2)校準通道增益 


   通(tong)道(dao)增益(yi)(yi)是信號圖形(xing)化顯示的(de)(de)(de)放大倍數(shu),不(bu)僅影響圖形(xing)化的(de)(de)(de)顯示效果,更重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)是通(tong)道(dao)增益(yi)(yi)的(de)(de)(de)校準是缺陷判斷(duan)的(de)(de)(de)重要(yao)(yao)參(can)數(shu)。檢(jian)測設備對不(bu)同(tong)材質、不(bu)同(tong)規(gui)格的(de)(de)(de)被(bei)測物件的(de)(de)(de)靈敏度(du)會有不(bu)同(tong),且各傳感器靈敏度(du)之間(jian)也(ye)會有一定差異,所(suo)以校準通(tong)道(dao)增益(yi)(yi)是標定處理中的(de)(de)(de)重要(yao)(yao)環節。


   校準(zhun)通道(dao)增益與(yu)具(ju)體的(de)檢測應用,特別是與(yu)具(ju)體的(de)標樣有著密切的(de)關系。常用的(de)校準(zhun)通道(dao)增益的(de)方法是:將(jiang)標樣上標準(zhun)缺(que)陷的(de)峰值(zhi)(zhi)校準(zhun)到對應門限值(zhi)(zhi)處,一般是將(jiang)相同缺(que)陷逐一或一次性能地被傳感器檢測到。


   Y;=THp/(dimax-C;) (4-45)  式中,Y;是第i個(ge)通道的(de)增益;TH為(wei)門限值;dimar是第i個(ge)通道檢(jian)測到的(de)指定缺(que)陷(xian)的(de)峰(feng)值;C;為(wei)經校準過的(de)第i個(ge)通道的(de)基準;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、靜態標定(ding)方法


  電(dian)子(zi)標定(ding)(ding)器(qi)是一種標準(zhun)的(de)磁信號(hao)(hao)(hao)發生器(qi)。如圖4-91所示(shi),永(yong)久磁鐵在標定(ding)(ding)器(qi)中做高速旋轉運動(dong)(dong),形成脈動(dong)(dong)磁信號(hao)(hao)(hao)源,產生的(de)磁場信號(hao)(hao)(hao)遍歷檢測探靴中的(de)磁敏感元件,形成標定(ding)(ding)磁信號(hao)(hao)(hao)。電(dian)子(zi)標定(ding)(ding)器(qi)包(bao)括操作(zuo)手柄、套筒、外罩、電(dian)池及充電(dian)器(qi)。其主要有以下特點:


  1)采用(yong)一個永磁源,信(xin)號穩(wen)定一致。


  2)永磁源做高速、高精度旋(xuan)轉運(yun)動,磁場源與探頭之間相對運(yun)動的速度不(bu)會影響標定準(zhun)確性。


  3)采用離(li)線方式對單個探靴依次標定(ding)。


  4)精度高(gao),可(ke)靠性高(gao),工作性能穩定。


  5)手提便攜式設計,體積小巧(qiao),攜帶使用(yong)方便。


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 采(cai)用電子標(biao)定(ding)器對檢測探頭(tou)進(jin)行靜態標(biao)定(ding)的流程如(ru)下:


(1)準(zhun)備(bei)工(gong)作一檢測(ce)信(xin)號系統(tong)處于工(gong)作狀態。安裝檢測(ce)軟件,并將標定探(tan)頭、前置放大(da)器、數(shu)據(ju)采(cai)集卡以(yi)及顯示計算機(ji)依(yi)次(ci)連(lian)接好,如圖(tu)4-92所示。


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(2)標定 首先(xian)進入軟件標定界面(mian),如圖4-93所(suo)示(shi)。


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將標定(ding)器放(fang)在(zai)探(tan)頭檢(jian)測(ce)面上(shang),用標定(ding)器的定(ding)位邊緊貼在(zai)探(tan)頭一側進行左(zuo)右定(ding)位,如圖4-94所(suo)示。


打開標定(ding)器(qi)(qi),開始(shi)輸出磁場信號。檢測過(guo)程中,推動標定(ding)器(qi)(qi)從探(tan)頭的(de)(de)一端較(jiao)勻速地滑向另一端。每個通(tong)道(dao)的(de)(de)信號通(tong)過(guo)前置放大器(qi)(qi)、數據采集卡,最(zui)終被(bei)檢測軟(ruan)件獲取(qu)及保存。


保存數據,關閉標定器(qi)。


(3)數(shu)據(ju)(ju)分析,調(diao)節增益 打開數(shu)據(ju)(ju)軟件(jian)采集的數(shu)據(ju)(ju),如圖4-95所示。


  圖4-95中,通(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)1波(bo)(bo)高(gao)55.5dB,通(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)2波(bo)(bo)高(gao)55dB,通(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)3波(bo)(bo)高(gao)57dB,通(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)4波(bo)(bo)高(gao)56dB,通(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)5波(bo)(bo)高(gao)56dB,通(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)6波(bo)(bo)高(gao)55dB,通(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)7波(bo)(bo)高(gao)56dB,通(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)8波(bo)(bo)高(gao)56.5dB。之(zhi)后,將門限設置為(wei)大多數(shu)通(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)信號的波(bo)(bo)高(gao)處,如(ru)圖4-96所示。


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  將通道1增(zeng)益(yi)(yi)提高(gao)0.5dB,通道2、6增(zeng)益(yi)(yi)提高(gao)1dB,通道3增(zeng)益(yi)(yi)減小1dB,通道8增(zeng)益(yi)(yi)減小0.5dB。調節后(hou)再用標(biao)定(ding)器重復步驟(2),得到的信號如圖4-97所示。


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二、動(dong)態標定方法


  動態標定方法是指采用帶(dai)有人工缺陷的鋼(gang)管(guan)重復通(tong)過(guo)檢(jian)測系統,來(lai)對陣列(lie)檢(jian)測通(tong)道進行(xing)標定。在標定過(guo)程中,需要調(diao)整鋼(gang)管(guan)的角度與位(wei)置使鋼(gang)管(guan)上(shang)的同一缺陷依次(ci)經過(guo)不同的檢(jian)測通(tong)道。


  不銹鋼(gang)管橫(heng)向缺(que)(que)陷(xian)檢測(ce)(ce)系統的(de)標定方法(fa)為,在鋼(gang)管表(biao)面刻制(zhi)一(yi)個環形槽(cao),一(yi)次性(xing)通(tong)(tong)過所有橫(heng)向缺(que)(que)陷(xian)檢測(ce)(ce)傳(chuan)感(gan)器,或者通(tong)(tong)過不斷調整(zheng)刻制(zhi)有標準橫(heng)向缺(que)(que)陷(xian)鋼(gang)管的(de)角度,使缺(que)(que)陷(xian)依次經(jing)過所有橫(heng)向檢測(ce)(ce)通(tong)(tong)道(dao),最終可(ke)根據(ju)各(ge)通(tong)(tong)道(dao)產生的(de)信(xin)(xin)號(hao)幅(fu)值差異(yi)進行增益調整(zheng),使得缺(que)(que)陷(xian)無論以何種角度進入(ru)橫(heng)向檢測(ce)(ce)主機(ji)各(ge)通(tong)(tong)道(dao)均能(neng)獲得一(yi)致的(de)檢測(ce)(ce)信(xin)(xin)號(hao)幅(fu)值。


  縱向(xiang)缺(que)陷檢測(ce)系統的(de)標(biao)定則可利用(yong)刻制(zhi)(zhi)在樣管(guan)上的(de)長軸(zhou)向(xiang)裂(lie)紋(wen)一次性通(tong)過(guo)所有(you)縱向(xiang)缺(que)陷檢測(ce)傳感器,或者刻制(zhi)(zhi)有(you)標(biao)準縱向(xiang)缺(que)陷的(de)鋼管(guan)慢慢向(xiang)前運動,使缺(que)陷依次經過(guo)所有(you)縱向(xiang)檢測(ce)通(tong)道,同樣,最后(hou)根據各通(tong)道的(de)信號輸出差(cha)異來調(diao)整通(tong)道增益,使得所有(you)傳感器產生相同的(de)信號幅值(zhi)。常用(yong)的(de)標(biao)定方法對樣管(guan)的(de)制(zhi)(zhi)作要求(qiu)較高,如樣管(guan)上的(de)環形槽(cao)和長裂(lie)紋(wen)。如果用(yong)于標(biao)定的(de)缺(que)陷尺寸(cun)或形位(wei)尺寸(cun)精度(du)不滿足相應要求(qiu),則會降低標(biao)定的(de)效果和準確性。





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