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。


  對于直線型掃查軌跡,為實現全覆(fu)蓋檢(jian)(jian)測,需(xu)在(zai)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管軸向上布置若干(gan)圈(至少兩圈)探(tan)頭(tou)架(jia),互(hu)相(xiang)彌補各自的(de)(de)檢(jian)(jian)測盲區(qu)。只要瓦狀(zhuang)(zhuang)探(tan)頭(tou)架(jia)的(de)(de)有(you)效檢(jian)(jian)測范(fan)圍在(zai)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)周(zhou)向上無盲區(qu),且相(xiang)鄰探(tan)頭(tou)架(jia)間有(you)重(zhong)疊覆(fu)蓋區(qu)域,即(ji)可保證(zheng)全覆(fu)蓋檢(jian)(jian)測。對于螺旋(xuan)線型掃查軌跡,需(xu)在(zai)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)截面周(zhou)向上布置若干(gan)個條狀(zhuang)(zhuang)探(tan)頭(tou)架(jia),因此就存在(zai)一個問(wen)題需(xu)要解決,即(ji)若干(gan)個條狀(zhuang)(zhuang)探(tan)頭(tou)架(jia)在(zai)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管周(zhou)向上的(de)(de)布置角度問(wen)題。


  假設周(zhou)(zhou)向(xiang)需要4個(ge)(ge)條(tiao)狀探(tan)(tan)頭架(jia)(jia),才能滿(man)足式(6-2)的(de)要求,4個(ge)(ge)條(tiao)狀探(tan)(tan)頭架(jia)(jia)的(de)周(zhou)(zhou)向(xiang)布置(zhi)有以(yi)下兩(liang)種情(qing)況。圖(tu)6-27a所(suo)示為(wei)標準(zhun)多探(tan)(tan)頭架(jia)(jia)周(zhou)(zhou)向(xiang)均(jun)勻,布置(zhi)方案(an),4個(ge)(ge)探(tan)(tan)頭架(jia)(jia)在(zai)鋼管(guan)周(zhou)(zhou)向(xiang)上(shang)均(jun)勻布置(zhi),相鄰(lin)(lin)探(tan)(tan)頭架(jia)(jia)間隔(ge)角度為(wei)90°;圖(tu)6-27b所(suo)示為(wei)4個(ge)(ge)探(tan)(tan)頭架(jia)(jia)在(zai)不(bu)(bu)銹鋼管(guan)周(zhou)(zhou)向(xiang)上(shang)非(fei)均(jun)勻布置(zhi),只(zhi)布置(zhi)在(zai)鋼管(guan)周(zhou)(zhou)向(xiang)的(de)中下部,相鄰(lin)(lin)探(tan)(tan)頭架(jia)(jia)間隔(ge)角度為(wei)45°。對這兩(liang)種布置(zhi)情(qing)況進行對比(bi)分析,以(yi)觀察在(zai)螺(luo)旋線型(xing)掃查軌跡(ji)中,多探(tan)(tan)頭架(jia)(jia)周(zhou)(zhou)向(xiang)布置(zhi)方式的(de)不(bu)(bu)同是否會(hui)對不(bu)(bu)銹鋼管(guan)全覆(fu)蓋(gai)檢(jian)測的(de)實現帶來影響。


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  探頭(tou)架均勻(yun)布置方式沿(yan)不銹(xiu)鋼管(guan)周(zhou)向展(zhan)開的多探頭(tou)架螺旋掃查區(qu)域如(ru)圖(tu)6-22所示,圖(tu)6-28所示為探頭(tou)架非均勻(yun)布置方式沿(yan)不銹(xiu)鋼管(guan)周(zhou)向展(zhan)開的多探頭(tou)架螺旋掃查區(qu)域。


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  對比圖6-22和圖6-28可(ke)發現,在(zai)(zai)(zai)掃查螺距(ju)P相同的(de)(de)條件下(xia)(xia),不(bu)同的(de)(de)多探頭(tou)架(jia)布置方(fang)式(shi)(shi)(shi)會對螺旋線型掃查軌(gui)跡帶(dai)來(lai)較大的(de)(de)影響。探頭(tou)架(jia)均勻(yun)布置方(fang)式(shi)(shi)(shi)與非均勻(yun)布置方(fang)式(shi)(shi)(shi)都(dou)存在(zai)(zai)(zai)固(gu)有(you)的(de)(de)端部(bu)檢測盲區(qu)(qu),但與后(hou)者相比,前者端部(bu)檢測盲區(qu)(qu)的(de)(de)總面積稍小且(qie)長度更短,即檢測無效范圍更小;從重疊覆(fu)蓋區(qu)(qu)來(lai)看,后(hou)者的(de)(de)重疊率(lv)更高。但最為嚴重的(de)(de)問(wen)題在(zai)(zai)(zai)于后(hou)者存在(zai)(zai)(zai)著(zhu)漏(lou)檢區(qu)(qu)域(yu),漏(lou)檢區(qu)(qu)域(yu)的(de)(de)存在(zai)(zai)(zai)說(shuo)明這種(zhong)布置方(fang)式(shi)(shi)(shi)是不(bu)可(ke)接受的(de)(de),將造成檢測結(jie)果(guo)的(de)(de)不(bu)準(zhun)確和不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管檢測質量的(de)(de)失控。由此可(ke)見,式(shi)(shi)(shi)(6-2)只(zhi)是不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管全覆(fu)蓋檢測的(de)(de)必(bi)要(yao)條件,而非充要(yao)條件。在(zai)(zai)(zai)滿足式(shi)(shi)(shi)(6-2)的(de)(de)前提下(xia)(xia),討論以下(xia)(xia)問(wen)題。


  對于端部(bu)檢(jian)測(ce)盲區(qu)(qu)而言,無法避免,所需要做的(de)(de)(de)是盡量(liang)將其減小(xiao),尤其是盲區(qu)(qu)長(chang)度(du),即檢(jian)測(ce)結果(guo)不(bu)可靠的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼管(guan)(guan)長(chang)度(du)段。決(jue)定(ding)盲區(qu)(qu)長(chang)度(du)的(de)(de)(de)參數(shu)有:鋼管(guan)(guan)掃查螺距(ju)P、檢(jian)測(ce)探頭架數(shu)量(liang)N、鋼管(guan)(guan)外徑d1。P越(yue)(yue)(yue)小(xiao)、N越(yue)(yue)(yue)大,端部(bu)檢(jian)測(ce)盲區(qu)(qu)越(yue)(yue)(yue)小(xiao)。當然,上述(shu)變(bian)化規律是建立在(zai)其他參數(shu)不(bu)變(bian)的(de)(de)(de)前提下的(de)(de)(de)。


  為(wei)保證全覆(fu)蓋(gai)檢測(ce),覆(fu)蓋(gai)率至(zhi)少應達到120%。但過大的(de)覆(fu)蓋(gai)率也不可(ke)取,因為(wei)在(zai)相同的(de)條件下,這(zhe)需要布置更多的(de)檢測(ce)探頭,并且信號(hao)處(chu)理電路及后(hou)續數字處(chu)理算法(fa)將變(bian)得更復雜。


  針對(dui)漏檢(jian)(jian)區域(yu),在設計掃查(cha)螺(luo)距時應(ying)該(gai)保證(zheng)完全將其(qi)消除(chu)。沒有漏檢(jian)(jian)區域(yu)的前提應(ying)是在一(yi)個掃查(cha)螺(luo)距P范圍(wei)內,相鄰(lin)探頭架(jia)掃查(cha)區域(yu)之間(jian)均有重(zhong)疊覆(fu)蓋區。圖6-28正是因為第一(yi)個檢(jian)(jian)測探頭架(jia)和最后一(yi)個檢(jian)(jian)測探頭架(jia)之間(jian)沒有重(zhong)疊覆(fu)蓋區域(yu),所以在后續掃查(cha)中存在漏檢(jian)(jian)區域(yu)。這種情(qing)況下,可以通過降低掃查(cha)螺(luo)距P以保證(zheng)全覆(fu)蓋檢(jian)(jian)測,但又勢必(bi)會降低鋼管檢(jian)(jian)測效率。


  通(tong)過上述分(fen)(fen)析可知,在(zai)滿(man)足式(6-2)的前提下(xia),多探頭(tou)架(jia)應(ying)在(zai)鋼(gang)管(guan)周向(xiang)上均勻布(bu)置。這樣(yang),可將不銹鋼(gang)管(guan)端部盲區(qu)長度(du)降到最低,同時具(ju)有(you)一定(ding)的重疊覆(fu)蓋率,且信(xin)號處理較為簡(jian)單(dan),路徑規劃也(ye)更(geng)加(jia)清晰。均勻布(bu)置方式也(ye)有(you)利于探頭(tou)跟(gen)蹤機構的設計和(he)系統布(bu)局、信(xin)號的傳輸和(he)分(fen)(fen)類等。


  總(zong)而(er)言之(zhi),無論是(shi)(shi)直線型掃(sao)查軌跡(ji)還(huan)是(shi)(shi)螺(luo)旋線型掃(sao)查軌跡(ji),鋼管全(quan)覆蓋檢測(ce)的(de)充分(fen)必要(yao)條件應是(shi)(shi):滿足式(shi)(6-1)或式(shi)(6-2)的(de)前提(ti)下,相鄰探頭架(jia)之(zhi)間還(huan)應有(you)重(zhong)疊(die)覆蓋區(qu)。當然,在(zai)軌跡(ji)規(gui)劃時,應綜合考慮探頭架(jia)有(you)效(xiao)檢測(ce)長度、探頭架(jia)數量、掃(sao)查螺(luo)距和(he)不銹(xiu)鋼管檢測(ce)速度等(deng)因素,選(xuan)取最合適的(de)掃(sao)查路(lu)徑、最佳(jia)的(de)探頭架(jia)結構和(he)最優的(de)探頭架(jia)布(bu)置方案,而(er)全(quan)覆蓋檢測(ce)則是(shi)(shi)所有(you)問題考慮的(de)前提(ti)和(he)根本(ben)。





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