不銹鋼管自動(dong)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。
標定是在正(zheng)常(chang)工作采集(ji)前對(dui)各檢測(ce)通道一致性(xing)的(de)預(yu)處(chu)理(li)。在漏磁檢測(ce)中,一般在檢測(ce)設備使用了(le)一定的(de)次(ci)數或時(shi)間后將要進行(xing)一次(ci)標定處(chu)理(li),包(bao)括:
(1)校準通道基準
通道(dao)(dao)基(ji)準(zhun)是(shi)信號(hao)圖形(xing)化(hua)顯示的(de)基(ji)線,校(xiao)準(zhun)通道(dao)(dao)基(ji)準(zhun)一方面是(shi)為了檢測(ce)信號(hao)最大化(hua)圖形(xing)顯示;另(ling)一方面,校(xiao)準(zhun)通道(dao)(dao)基(ji)準(zhun)是(shi)同多通道(dao)(dao)融合處理(li)的(de)必要條(tiao)件。最常用的(de)校(xiao)準(zhun)通道(dao)(dao)基(ji)準(zhun)的(de)方法是(shi)每個通道(dao)(dao)對自身(shen)通道(dao)(dao)的(de)所有數據求(qiu)均值,即
Ci=Σdj/Ln (4-44) 式中(zhong),C;是第(di)i個(ge)通道(dao)的基準;L。為第(di)i個(ge)通道(dao)的數據(ju)(ju)長度(du);dj為第(di)i個(ge)通道(dao)第(di)j個(ge)數據(ju)(ju)的采樣值。
(2)校準通道(dao)增益
通道增(zeng)益是(shi)信號(hao)圖形化(hua)顯(xian)示的放大倍數,不僅(jin)影(ying)響圖形化(hua)的顯(xian)示效果,更重要(yao)的是(shi)通道增(zeng)益的校(xiao)準是(shi)缺(que)陷判斷的重要(yao)參數。檢(jian)測設(she)備對(dui)不同(tong)材質、不同(tong)規格的被測物件的靈敏度(du)會(hui)(hui)有不同(tong),且各傳感器(qi)靈敏度(du)之間也會(hui)(hui)有一定差異,所以(yi)校(xiao)準通道增(zeng)益是(shi)標定處(chu)理(li)中的重要(yao)環節(jie)。
校準通(tong)道(dao)增(zeng)益與具體的檢(jian)測(ce)應用(yong)(yong),特別是與具體的標樣有著(zhu)密切(qie)的關系。常用(yong)(yong)的校準通(tong)道(dao)增(zeng)益的方(fang)法(fa)是:將標樣上標準缺(que)陷的峰值校準到對(dui)應門限值處,一般是將相同缺(que)陷逐一或(huo)一次性能地(di)被傳(chuan)感(gan)器檢(jian)測(ce)到。
Y;=THp/(dimax-C;) (4-45) 式中,Y;是第(di)i個通(tong)(tong)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)增(zeng)益(yi);TH為門(men)限(xian)值;dimar是第(di)i個通(tong)(tong)道(dao)(dao)檢測到的(de)(de)(de)指(zhi)定(ding)缺陷的(de)(de)(de)峰值;C;為經(jing)校準(zhun)過(guo)的(de)(de)(de)第(di)i個通(tong)(tong)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)基準(zhun);p為單(dan)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(biao)定方(fang)法
電(dian)子(zi)標(biao)定(ding)(ding)器是一(yi)種標(biao)準的磁(ci)(ci)信(xin)號發生器。如圖4-91所示,永久磁(ci)(ci)鐵(tie)在標(biao)定(ding)(ding)器中(zhong)做高速(su)旋轉運動(dong),形成脈(mo)動(dong)磁(ci)(ci)信(xin)號源,產生的磁(ci)(ci)場(chang)信(xin)號遍歷(li)檢測(ce)探靴中(zhong)的磁(ci)(ci)敏感元件,形成標(biao)定(ding)(ding)磁(ci)(ci)信(xin)號。電(dian)子(zi)標(biao)定(ding)(ding)器包括操(cao)作手柄、套筒、外(wai)罩、電(dian)池(chi)及充電(dian)器。其主(zhu)要有以下特點(dian):
1)采(cai)用一個永磁源,信號穩定(ding)一致。
2)永磁源做高速、高精度(du)旋轉運動,磁場源與探頭之間相(xiang)對運動的(de)速度(du)不會影響標定準(zhun)確性。
3)采(cai)用離線(xian)方式(shi)對(dui)單個探靴(xue)依次標定(ding)。
4)精度高,可靠(kao)性高,工作(zuo)性能穩定。
5)手提便(bian)攜式設計,體(ti)積小巧,攜帶(dai)使(shi)用方便(bian)。

采用電子標定(ding)器對檢測探頭進行靜態標定(ding)的(de)流程如下:
(1)準備(bei)工(gong)作(zuo)一檢測信號系統處于工(gong)作(zuo)狀態。安裝檢測軟件,并將標定(ding)探頭(tou)、前置放大器、數據采集卡以(yi)及顯示(shi)計算機依次連接好,如圖4-92所(suo)示(shi)。

(2)標(biao)定(ding) 首先(xian)進(jin)入軟件(jian)標(biao)定(ding)界面,如圖4-93所示。

將(jiang)標(biao)定器放在探頭檢測面上,用標(biao)定器的定位邊緊貼在探頭一側進行左(zuo)右定位,如圖4-94所示。
打開標定器(qi)(qi)(qi),開始輸出磁場(chang)信號。檢測(ce)(ce)過程中,推動(dong)標定器(qi)(qi)(qi)從(cong)探(tan)頭(tou)的一(yi)端較勻速地滑(hua)向另一(yi)端。每個(ge)通道的信號通過前置放大器(qi)(qi)(qi)、數據采集(ji)卡,最終被檢測(ce)(ce)軟件獲取及保存。
保存數據(ju),關閉標(biao)定器。
(3)數據(ju)分析,調節(jie)增益 打開(kai)數據(ju)軟件(jian)采集的數據(ju),如(ru)圖4-95所示。
圖4-95中,通(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)1波高(gao)(gao)(gao)(gao)55.5dB,通(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)2波高(gao)(gao)(gao)(gao)55dB,通(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)3波高(gao)(gao)(gao)(gao)57dB,通(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)4波高(gao)(gao)(gao)(gao)56dB,通(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)5波高(gao)(gao)(gao)(gao)56dB,通(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)6波高(gao)(gao)(gao)(gao)55dB,通(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)7波高(gao)(gao)(gao)(gao)56dB,通(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)8波高(gao)(gao)(gao)(gao)56.5dB。之后,將門(men)限設置為(wei)大(da)多數通(tong)道(dao)(dao)(dao)(dao)信號(hao)的(de)波高(gao)(gao)(gao)(gao)處,如圖4-96所示。

將通(tong)道(dao)1增(zeng)益(yi)提高0.5dB,通(tong)道(dao)2、6增(zeng)益(yi)提高1dB,通(tong)道(dao)3增(zeng)益(yi)減(jian)小1dB,通(tong)道(dao)8增(zeng)益(yi)減(jian)小0.5dB。調(diao)節(jie)后再用(yong)標定器重復步驟(2),得到的信號如圖4-97所(suo)示。

二、動(dong)態標定方法(fa)
動態標(biao)(biao)定(ding)(ding)方法是(shi)指采用帶有人工缺陷(xian)的(de)鋼(gang)管重(zhong)復通(tong)過(guo)(guo)檢測(ce)(ce)系統,來對(dui)陣列檢測(ce)(ce)通(tong)道(dao)進(jin)行標(biao)(biao)定(ding)(ding)。在標(biao)(biao)定(ding)(ding)過(guo)(guo)程中,需要調整(zheng)鋼(gang)管的(de)角度與位置使鋼(gang)管上的(de)同(tong)一缺陷(xian)依次經過(guo)(guo)不同(tong)的(de)檢測(ce)(ce)通(tong)道(dao)。
不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)橫(heng)(heng)(heng)向(xiang)缺陷檢(jian)測(ce)系統的(de)標定(ding)方法為,在鋼管(guan)(guan)表面刻制(zhi)一個環形槽,一次性通(tong)(tong)過(guo)所有橫(heng)(heng)(heng)向(xiang)缺陷檢(jian)測(ce)傳感器(qi),或者通(tong)(tong)過(guo)不(bu)(bu)斷調(diao)整刻制(zhi)有標準(zhun)橫(heng)(heng)(heng)向(xiang)缺陷鋼管(guan)(guan)的(de)角(jiao)度(du),使(shi)缺陷依次經過(guo)所有橫(heng)(heng)(heng)向(xiang)檢(jian)測(ce)通(tong)(tong)道,最終(zhong)可(ke)根據各(ge)通(tong)(tong)道產生(sheng)的(de)信號(hao)幅值差(cha)異進(jin)行增益調(diao)整,使(shi)得(de)缺陷無論以何種角(jiao)度(du)進(jin)入橫(heng)(heng)(heng)向(xiang)檢(jian)測(ce)主機各(ge)通(tong)(tong)道均能獲得(de)一致的(de)檢(jian)測(ce)信號(hao)幅值。
縱(zong)向(xiang)缺陷檢(jian)測系統的(de)(de)標定(ding)則(ze)可(ke)利用(yong)(yong)刻制在樣管(guan)上(shang)的(de)(de)長軸向(xiang)裂紋(wen)(wen)一次(ci)性通過(guo)所(suo)有(you)縱(zong)向(xiang)缺陷檢(jian)測傳(chuan)感(gan)器,或(huo)者刻制有(you)標準縱(zong)向(xiang)缺陷的(de)(de)鋼(gang)管(guan)慢慢向(xiang)前運動,使缺陷依次(ci)經過(guo)所(suo)有(you)縱(zong)向(xiang)檢(jian)測通道,同樣,最(zui)后根據各通道的(de)(de)信號輸出差異來調整通道增(zeng)益,使得(de)所(suo)有(you)傳(chuan)感(gan)器產生相同的(de)(de)信號幅(fu)值。常用(yong)(yong)的(de)(de)標定(ding)方法(fa)對樣管(guan)的(de)(de)制作(zuo)要求較高,如樣管(guan)上(shang)的(de)(de)環形槽和長裂紋(wen)(wen)。如果(guo)用(yong)(yong)于標定(ding)的(de)(de)缺陷尺寸或(huo)形位尺寸精度不滿足相應要求,則(ze)會(hui)降低標定(ding)的(de)(de)效果(guo)和準確性。

