不(bu)銹鋼管(guan)自(zi)動化(hua)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。


 標定(ding)是在正常工作采集前對各檢測(ce)(ce)通道(dao)一(yi)致性的(de)預處理。在漏磁檢測(ce)(ce)中(zhong),一(yi)般在檢測(ce)(ce)設備使用了一(yi)定(ding)的(de)次數或(huo)時間后(hou)將要(yao)進行一(yi)次標定(ding)處理,包括(kuo):


(1)校準通道基(ji)準 


   通道(dao)(dao)基(ji)(ji)(ji)準(zhun)是(shi)信(xin)號圖形(xing)化顯(xian)示的(de)(de)基(ji)(ji)(ji)線,校準(zhun)通道(dao)(dao)基(ji)(ji)(ji)準(zhun)一(yi)方(fang)面是(shi)為了(le)檢測信(xin)號最大化圖形(xing)顯(xian)示;另(ling)一(yi)方(fang)面,校準(zhun)通道(dao)(dao)基(ji)(ji)(ji)準(zhun)是(shi)同多(duo)通道(dao)(dao)融(rong)合處(chu)理的(de)(de)必要(yao)條件。最常用的(de)(de)校準(zhun)通道(dao)(dao)基(ji)(ji)(ji)準(zhun)的(de)(de)方(fang)法(fa)是(shi)每個通道(dao)(dao)對自身通道(dao)(dao)的(de)(de)所有數據(ju)求均(jun)值,即


   Ci=Σdj/Ln  (4-44)  式(shi)中,C;是(shi)第(di)i個通(tong)道(dao)(dao)的基準(zhun);L。為第(di)i個通(tong)道(dao)(dao)的數據長度(du);dj為第(di)i個通(tong)道(dao)(dao)第(di)j個數據的采樣值。


(2)校(xiao)準(zhun)通(tong)道增益(yi) 


   通(tong)道(dao)增益(yi)是(shi)信號(hao)圖形(xing)(xing)化(hua)顯示的放大倍(bei)數(shu),不(bu)僅影響圖形(xing)(xing)化(hua)的顯示效果,更重要(yao)的是(shi)通(tong)道(dao)增益(yi)的校準是(shi)缺陷判斷的重要(yao)參數(shu)。檢測設備對不(bu)同材質、不(bu)同規格的被(bei)測物件的靈敏度(du)(du)會有(you)不(bu)同,且各(ge)傳感器(qi)靈敏度(du)(du)之間也會有(you)一(yi)定差異,所以校準通(tong)道(dao)增益(yi)是(shi)標定處理中的重要(yao)環(huan)節。


   校(xiao)準通(tong)道(dao)增益與(yu)具(ju)體(ti)的(de)(de)檢(jian)測應(ying)用(yong),特別是(shi)(shi)與(yu)具(ju)體(ti)的(de)(de)標樣有著密切的(de)(de)關系(xi)。常用(yong)的(de)(de)校(xiao)準通(tong)道(dao)增益的(de)(de)方法(fa)是(shi)(shi):將(jiang)標樣上標準缺陷的(de)(de)峰(feng)值校(xiao)準到對應(ying)門限值處,一般是(shi)(shi)將(jiang)相同缺陷逐一或(huo)一次性能地被(bei)傳感器檢(jian)測到。


   Y;=THp/(dimax-C;) (4-45)  式(shi)中,Y;是第(di)i個通(tong)(tong)道的(de)(de)(de)增益;TH為門限(xian)值(zhi);dimar是第(di)i個通(tong)(tong)道檢測(ce)到的(de)(de)(de)指定(ding)缺陷的(de)(de)(de)峰(feng)值(zhi);C;為經校(xiao)準過的(de)(de)(de)第(di)i個通(tong)(tong)道的(de)(de)(de)基準;p為單(dan)位轉(zhuan)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、靜態標定方法


  電子(zi)標(biao)定(ding)器(qi)是一種標(biao)準的磁信(xin)號(hao)發生器(qi)。如圖4-91所(suo)示,永久磁鐵(tie)在標(biao)定(ding)器(qi)中(zhong)做高速旋轉運動,形成脈動磁信(xin)號(hao)源,產生的磁場信(xin)號(hao)遍(bian)歷檢測探靴中(zhong)的磁敏感元件,形成標(biao)定(ding)磁信(xin)號(hao)。電子(zi)標(biao)定(ding)器(qi)包括操作手柄、套筒、外(wai)罩、電池及(ji)充電器(qi)。其主要有以下特點(dian):


  1)采用一個永磁源,信(xin)號(hao)穩定一致。


  2)永(yong)磁(ci)源做(zuo)高速、高精度(du)旋轉(zhuan)運動,磁(ci)場源與探頭之間相對運動的速度(du)不會影(ying)響標定準確(que)性。


  3)采用離線(xian)方式對單(dan)個探靴依次標定。


  4)精度高(gao),可靠(kao)性高(gao),工作性能穩定。


  5)手提(ti)便(bian)攜式設計,體積小巧,攜帶使用方便(bian)。


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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下:


(1)準備工(gong)作一檢測信號系(xi)統處于工(gong)作狀態。安(an)裝檢測軟件(jian),并將(jiang)標定探(tan)頭、前(qian)置(zhi)放大器(qi)、數據采集卡以及(ji)顯示計算(suan)機依次連接好,如圖4-92所示。


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(2)標定(ding) 首先進入軟件標定(ding)界面,如(ru)圖4-93所示。


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將(jiang)標定器放在探頭檢測(ce)面上,用標定器的定位邊緊貼(tie)在探頭一側進行左(zuo)右定位,如圖4-94所示(shi)。


打開標定器,開始輸出(chu)磁場信號。檢(jian)測過(guo)程中,推動標定器從探頭的(de)一(yi)端較勻(yun)速地(di)滑向另一(yi)端。每個通(tong)道(dao)的(de)信號通(tong)過(guo)前置放大(da)器、數據(ju)采集卡(ka),最(zui)終被檢(jian)測軟件(jian)獲取(qu)及保(bao)存。


保(bao)存數據,關閉標定(ding)器。


(3)數(shu)據分析,調(diao)節增益 打(da)開數(shu)據軟件(jian)采集(ji)的數(shu)據,如(ru)圖(tu)4-95所示。


  圖4-95中(zhong),通(tong)(tong)(tong)道(dao)1波高(gao)(gao)55.5dB,通(tong)(tong)(tong)道(dao)2波高(gao)(gao)55dB,通(tong)(tong)(tong)道(dao)3波高(gao)(gao)57dB,通(tong)(tong)(tong)道(dao)4波高(gao)(gao)56dB,通(tong)(tong)(tong)道(dao)5波高(gao)(gao)56dB,通(tong)(tong)(tong)道(dao)6波高(gao)(gao)55dB,通(tong)(tong)(tong)道(dao)7波高(gao)(gao)56dB,通(tong)(tong)(tong)道(dao)8波高(gao)(gao)56.5dB。之后,將門限設(she)置為大多(duo)數通(tong)(tong)(tong)道(dao)信號(hao)的波高(gao)(gao)處(chu),如圖4-96所示(shi)。


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  將通(tong)(tong)道(dao)1增(zeng)益(yi)提(ti)(ti)高(gao)0.5dB,通(tong)(tong)道(dao)2、6增(zeng)益(yi)提(ti)(ti)高(gao)1dB,通(tong)(tong)道(dao)3增(zeng)益(yi)減(jian)小1dB,通(tong)(tong)道(dao)8增(zeng)益(yi)減(jian)小0.5dB。調節后再用標定器(qi)重復步驟(zou)(2),得到的信號如圖4-97所示。


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二、動態標定(ding)方(fang)法


  動態(tai)標定(ding)方法是指采用(yong)帶有人工缺陷(xian)的(de)鋼管重復通過(guo)檢測(ce)系(xi)統(tong),來對陣列檢測(ce)通道進行標定(ding)。在標定(ding)過(guo)程中,需要調整(zheng)鋼管的(de)角度與(yu)位置使鋼管上的(de)同一(yi)缺陷(xian)依次經(jing)過(guo)不同的(de)檢測(ce)通道。


  不(bu)銹鋼(gang)管(guan)橫向(xiang)(xiang)缺(que)陷(xian)檢(jian)測(ce)系統的(de)(de)標定方(fang)法為,在(zai)鋼(gang)管(guan)表面(mian)刻制一(yi)個(ge)環(huan)形槽,一(yi)次性通(tong)過所有橫向(xiang)(xiang)缺(que)陷(xian)檢(jian)測(ce)傳感器,或者通(tong)過不(bu)斷調(diao)整刻制有標準(zhun)橫向(xiang)(xiang)缺(que)陷(xian)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)角度(du),使缺(que)陷(xian)依次經(jing)過所有橫向(xiang)(xiang)檢(jian)測(ce)通(tong)道(dao),最終可根據各(ge)通(tong)道(dao)產生的(de)(de)信號(hao)幅值差(cha)異進行增益(yi)調(diao)整,使得缺(que)陷(xian)無論以(yi)何種角度(du)進入(ru)橫向(xiang)(xiang)檢(jian)測(ce)主機各(ge)通(tong)道(dao)均能獲得一(yi)致的(de)(de)檢(jian)測(ce)信號(hao)幅值。


  縱向(xiang)缺陷檢(jian)測系統的(de)(de)標定則可(ke)利用刻(ke)制在樣(yang)(yang)管上(shang)的(de)(de)長(chang)軸向(xiang)裂(lie)紋一(yi)次性通過(guo)所(suo)有縱向(xiang)缺陷檢(jian)測傳感(gan)器,或者刻(ke)制有標準縱向(xiang)缺陷的(de)(de)鋼管慢慢向(xiang)前運(yun)動,使缺陷依次經過(guo)所(suo)有縱向(xiang)檢(jian)測通道,同(tong)樣(yang)(yang),最后根據各通道的(de)(de)信號(hao)輸出(chu)差異來調整通道增益,使得所(suo)有傳感(gan)器產生相同(tong)的(de)(de)信號(hao)幅值。常用的(de)(de)標定方法對樣(yang)(yang)管的(de)(de)制作要求較高,如(ru)樣(yang)(yang)管上(shang)的(de)(de)環形(xing)槽和長(chang)裂(lie)紋。如(ru)果(guo)用于標定的(de)(de)缺陷尺寸或形(xing)位尺寸精度不滿足(zu)相應(ying)要求,則會降(jiang)低(di)標定的(de)(de)效果(guo)和準確(que)性。





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