不銹鋼管(guan)自動化漏(lou)磁(ci)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)定是在正(zheng)常工作采集前對各檢(jian)(jian)測(ce)通(tong)道一(yi)致性(xing)的(de)(de)預處(chu)理。在漏磁檢(jian)(jian)測(ce)中,一(yi)般(ban)在檢(jian)(jian)測(ce)設備使用了一(yi)定的(de)(de)次(ci)數或時間后將要進行一(yi)次(ci)標(biao)定處(chu)理,包括:


(1)校準通(tong)道基準 


   通(tong)道(dao)基(ji)準(zhun)(zhun)是(shi)(shi)信(xin)號(hao)圖形化顯示的(de)基(ji)線,校(xiao)準(zhun)(zhun)通(tong)道(dao)基(ji)準(zhun)(zhun)一方面是(shi)(shi)為了檢(jian)測信(xin)號(hao)最(zui)大(da)化圖形顯示;另(ling)一方面,校(xiao)準(zhun)(zhun)通(tong)道(dao)基(ji)準(zhun)(zhun)是(shi)(shi)同多(duo)通(tong)道(dao)融合處(chu)理的(de)必要條件。最(zui)常用的(de)校(xiao)準(zhun)(zhun)通(tong)道(dao)基(ji)準(zhun)(zhun)的(de)方法是(shi)(shi)每個通(tong)道(dao)對自身(shen)通(tong)道(dao)的(de)所有數(shu)據求均值,即(ji)


   Ci=Σdj/Ln  (4-44)  式中,C;是(shi)第i個(ge)通道(dao)的(de)基準(zhun);L。為(wei)第i個(ge)通道(dao)的(de)數據長度(du);dj為(wei)第i個(ge)通道(dao)第j個(ge)數據的(de)采(cai)樣值(zhi)。


(2)校(xiao)準(zhun)通道(dao)增益(yi) 


   通(tong)道增益是(shi)信號圖形化顯示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)放(fang)大倍數,不(bu)(bu)(bu)僅影響圖形化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯示(shi)效果,更重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)通(tong)道增益的(de)(de)(de)(de)(de)(de)校準是(shi)缺陷判斷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)參(can)數。檢(jian)測(ce)設(she)備對不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)材質(zhi)、不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)規格的(de)(de)(de)(de)(de)(de)被測(ce)物件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)靈敏度會有不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong),且各傳感器(qi)靈敏度之間(jian)也會有一定差異,所以校準通(tong)道增益是(shi)標(biao)定處理中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)環節。


   校(xiao)準通道增(zeng)益與(yu)具(ju)(ju)體(ti)(ti)的(de)檢測(ce)應(ying)用,特別是與(yu)具(ju)(ju)體(ti)(ti)的(de)標樣有著密切(qie)的(de)關(guan)系。常用的(de)校(xiao)準通道增(zeng)益的(de)方法是:將(jiang)標樣上標準缺陷的(de)峰(feng)值校(xiao)準到對(dui)應(ying)門(men)限值處(chu),一(yi)般(ban)是將(jiang)相同缺陷逐(zhu)一(yi)或一(yi)次性(xing)能地被傳感器檢測(ce)到。


   Y;=THp/(dimax-C;) (4-45)  式中,Y;是(shi)第(di)i個(ge)通(tong)道的(de)(de)增益;TH為(wei)門限值(zhi)(zhi);dimar是(shi)第(di)i個(ge)通(tong)道檢測到(dao)的(de)(de)指定缺陷的(de)(de)峰值(zhi)(zhi);C;為(wei)經(jing)校(xiao)準過的(de)(de)第(di)i個(ge)通(tong)道的(de)(de)基準;p為(wei)單位轉換系(xi)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)(zi)標(biao)定(ding)(ding)器(qi)(qi)是一種(zhong)標(biao)準的(de)磁(ci)(ci)信(xin)號發生器(qi)(qi)。如(ru)圖4-91所示,永久磁(ci)(ci)鐵在標(biao)定(ding)(ding)器(qi)(qi)中做高速(su)旋轉運動,形成脈(mo)動磁(ci)(ci)信(xin)號源,產生的(de)磁(ci)(ci)場信(xin)號遍歷檢測探靴中的(de)磁(ci)(ci)敏感元件(jian),形成標(biao)定(ding)(ding)磁(ci)(ci)信(xin)號。電(dian)子(zi)(zi)標(biao)定(ding)(ding)器(qi)(qi)包括操作手柄、套筒、外罩、電(dian)池及充電(dian)器(qi)(qi)。其主要有以下特點:


  1)采用一個永磁(ci)源,信號穩(wen)定一致(zhi)。


  2)永磁源做(zuo)高速、高精度旋(xuan)轉運(yun)動,磁場(chang)源與(yu)探頭之(zhi)間相對運(yun)動的速度不會影響標定(ding)準確性。


  3)采用離線(xian)方式對單個探(tan)靴(xue)依次(ci)標定。


  4)精度(du)高,可靠(kao)性高,工作性能穩定。


  5)手提(ti)便攜式設計,體(ti)積小(xiao)巧,攜帶使(shi)用方便。


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 采用電子標定器對檢測探頭進行靜態標定的流程如(ru)下:


(1)準備(bei)工作(zuo)一檢測信號系(xi)統處于工作(zuo)狀態。安裝檢測軟(ruan)件,并將標(biao)定探(tan)頭、前置放大器、數據采(cai)集卡以及(ji)顯(xian)示計算(suan)機依次連接好,如圖4-92所示。


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(2)標定 首先(xian)進(jin)入軟(ruan)件標定界面,如圖4-93所示。


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將標定器放在(zai)探頭(tou)檢(jian)測面(mian)上,用標定器的定位邊緊貼在(zai)探頭(tou)一側進行左右定位,如(ru)圖4-94所示。


打開(kai)標定(ding)(ding)器(qi),開(kai)始輸出磁場(chang)信(xin)號。檢測過程中,推動標定(ding)(ding)器(qi)從探頭的一端較勻速地滑向另一端。每(mei)個通道的信(xin)號通過前置放大器(qi)、數(shu)據采集卡,最終被檢測軟件(jian)獲取及保存。


保存數據(ju),關(guan)閉標定器。


(3)數(shu)據分析,調節增益(yi) 打開數(shu)據軟件采集的數(shu)據,如圖4-95所(suo)示。


  圖4-95中,通(tong)道(dao)1波高(gao)55.5dB,通(tong)道(dao)2波高(gao)55dB,通(tong)道(dao)3波高(gao)57dB,通(tong)道(dao)4波高(gao)56dB,通(tong)道(dao)5波高(gao)56dB,通(tong)道(dao)6波高(gao)55dB,通(tong)道(dao)7波高(gao)56dB,通(tong)道(dao)8波高(gao)56.5dB。之后,將(jiang)門限設置為(wei)大多數通(tong)道(dao)信號的波高(gao)處(chu),如(ru)圖4-96所(suo)示。


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  將通道(dao)1增(zeng)益(yi)提(ti)高0.5dB,通道(dao)2、6增(zeng)益(yi)提(ti)高1dB,通道(dao)3增(zeng)益(yi)減小1dB,通道(dao)8增(zeng)益(yi)減小0.5dB。調(diao)節(jie)后(hou)再用標定器重(zhong)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(fa)


  動態標(biao)定(ding)方法(fa)是(shi)指采用帶有人工(gong)缺陷的鋼(gang)管重(zhong)復通(tong)過(guo)檢(jian)測系(xi)統,來對陣列(lie)檢(jian)測通(tong)道進行標(biao)定(ding)。在標(biao)定(ding)過(guo)程中,需要調(diao)整鋼(gang)管的角度與位(wei)置(zhi)使鋼(gang)管上的同一(yi)缺陷依次經過(guo)不同的檢(jian)測通(tong)道。


  不銹鋼管(guan)(guan)橫(heng)向缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)檢(jian)(jian)測系統的標定方法為,在鋼管(guan)(guan)表面刻(ke)制(zhi)一個環形(xing)槽,一次性通過所有(you)橫(heng)向缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)檢(jian)(jian)測傳(chuan)感(gan)器,或者通過不斷調(diao)整刻(ke)制(zhi)有(you)標準(zhun)橫(heng)向缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)鋼管(guan)(guan)的角度,使缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)依次經過所有(you)橫(heng)向檢(jian)(jian)測通道(dao)(dao),最(zui)終可根據各通道(dao)(dao)產生的信(xin)號幅值(zhi)差(cha)異進行增(zeng)益(yi)調(diao)整,使得缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)無論以何(he)種角度進入(ru)橫(heng)向檢(jian)(jian)測主機各通道(dao)(dao)均能(neng)獲得一致的檢(jian)(jian)測信(xin)號幅值(zhi)。


  縱(zong)(zong)向缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)檢測系統的標(biao)定(ding)則可(ke)利(li)用刻制(zhi)在(zai)樣(yang)管上的長(chang)軸向裂紋(wen)一次(ci)性通過(guo)所有縱(zong)(zong)向缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)檢測傳(chuan)感(gan)器(qi),或者刻制(zhi)有標(biao)準(zhun)縱(zong)(zong)向缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)的鋼管慢慢向前運動,使缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)依次(ci)經過(guo)所有縱(zong)(zong)向檢測通道,同(tong)樣(yang),最(zui)后根據各通道的信號輸出差(cha)異來(lai)調整通道增益,使得所有傳(chuan)感(gan)器(qi)產生(sheng)相同(tong)的信號幅值。常(chang)用的標(biao)定(ding)方法對(dui)樣(yang)管的制(zhi)作(zuo)要(yao)求(qiu)較高(gao),如(ru)樣(yang)管上的環形槽和長(chang)裂紋(wen)。如(ru)果用于標(biao)定(ding)的缺(que)(que)(que)陷(xian)(xian)尺寸或形位尺寸精度不滿足相應要(yao)求(qiu),則會降低標(biao)定(ding)的效果和準(zhun)確性。





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