不銹鋼管自(zi)動(dong)化漏磁(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。


 標定是在(zai)正常工(gong)作采集前對各檢測通道一致性的預(yu)處(chu)(chu)理。在(zai)漏磁檢測中,一般在(zai)檢測設(she)備(bei)使用了一定的次數或時間后將要進(jin)行一次標定處(chu)(chu)理,包括:


(1)校準(zhun)(zhun)通道基準(zhun)(zhun) 


   通(tong)道基(ji)(ji)(ji)準(zhun)是(shi)(shi)信號(hao)圖形(xing)化顯(xian)示(shi)的(de)基(ji)(ji)(ji)線,校(xiao)準(zhun)通(tong)道基(ji)(ji)(ji)準(zhun)一(yi)方面是(shi)(shi)為(wei)了檢測信號(hao)最大化圖形(xing)顯(xian)示(shi);另一(yi)方面,校(xiao)準(zhun)通(tong)道基(ji)(ji)(ji)準(zhun)是(shi)(shi)同多通(tong)道融合(he)處(chu)理(li)的(de)必要條(tiao)件。最常用的(de)校(xiao)準(zhun)通(tong)道基(ji)(ji)(ji)準(zhun)的(de)方法是(shi)(shi)每個通(tong)道對自身通(tong)道的(de)所有數據求均(jun)值,即


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


(2)校準通道(dao)增益 


   通道(dao)增益(yi)是信號圖形(xing)化(hua)顯(xian)示(shi)的(de)(de)放大倍數,不(bu)僅影響圖形(xing)化(hua)的(de)(de)顯(xian)示(shi)效果,更重要(yao)的(de)(de)是通道(dao)增益(yi)的(de)(de)校準是缺陷判斷(duan)的(de)(de)重要(yao)參數。檢測(ce)設(she)備對不(bu)同材質、不(bu)同規(gui)格(ge)的(de)(de)被測(ce)物件的(de)(de)靈敏度會有(you)不(bu)同,且各傳感器靈敏度之(zhi)間也會有(you)一定差異,所(suo)以校準通道(dao)增益(yi)是標定處理(li)中的(de)(de)重要(yao)環節。


   校(xiao)準通(tong)道增益(yi)與(yu)具體(ti)的(de)(de)檢測應用(yong)(yong),特別是與(yu)具體(ti)的(de)(de)標(biao)樣有著密(mi)切的(de)(de)關系。常(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)校(xiao)準通(tong)道增益(yi)的(de)(de)方法是:將(jiang)標(biao)樣上標(biao)準缺陷(xian)的(de)(de)峰(feng)值校(xiao)準到(dao)對應門限值處,一(yi)(yi)般是將(jiang)相同缺陷(xian)逐一(yi)(yi)或一(yi)(yi)次性(xing)能地被傳感器檢測到(dao)。


   Y;=THp/(dimax-C;) (4-45)  式(shi)中,Y;是第i個(ge)(ge)通(tong)道的增益;TH為(wei)(wei)門限值;dimar是第i個(ge)(ge)通(tong)道檢(jian)測到的指定缺陷的峰(feng)值;C;為(wei)(wei)經校(xiao)準過的第i個(ge)(ge)通(tong)道的基準;p為(wei)(wei)單位轉(zhuan)換(huan)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(dian)子標(biao)定器(qi)是一種(zhong)標(biao)準的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)信(xin)號發生(sheng)器(qi)。如圖4-91所示,永久磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵在標(biao)定器(qi)中(zhong)做高速旋轉運(yun)動,形(xing)成脈動磁(ci)(ci)(ci)(ci)信(xin)號源,產生(sheng)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場信(xin)號遍歷檢(jian)測探靴(xue)中(zhong)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)敏感(gan)元件,形(xing)成標(biao)定磁(ci)(ci)(ci)(ci)信(xin)號。電(dian)子標(biao)定器(qi)包括操作手柄、套筒、外罩、電(dian)池及充電(dian)器(qi)。其主要(yao)有(you)以(yi)下特點:


  1)采(cai)用一(yi)個永磁源,信號穩定一(yi)致(zhi)。


  2)永磁源(yuan)做高速、高精度旋轉運(yun)動(dong),磁場(chang)源(yuan)與探頭之間相對(dui)運(yun)動(dong)的速度不(bu)會(hui)影(ying)響標定準(zhun)確性(xing)。


  3)采用離線方式對單個(ge)探(tan)靴依次標定。


  4)精度高(gao),可靠性高(gao),工作性能穩(wen)定。


  5)手提便(bian)攜式(shi)設計(ji),體積小(xiao)巧,攜帶使用方便(bian)。


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 采用電子標(biao)定器對檢測(ce)探頭進行靜態標(biao)定的流程如下:


(1)準備工作一檢測信號(hao)系統處于工作狀態(tai)。安裝檢測軟件(jian),并將標定探頭、前置放(fang)大器、數據采(cai)集(ji)卡以及顯示(shi)計算機依次連接好,如圖4-92所示(shi)。


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(2)標定 首先進(jin)入(ru)軟件標定界面(mian),如圖4-93所示。


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將(jiang)標(biao)定(ding)(ding)器放(fang)在探頭(tou)檢測面上(shang),用標(biao)定(ding)(ding)器的定(ding)(ding)位邊緊貼在探頭(tou)一側進行(xing)左右(you)定(ding)(ding)位,如(ru)圖4-94所示。


打開標(biao)定器,開始輸出磁(ci)場信號(hao)。檢測過程(cheng)中,推動標(biao)定器從(cong)探(tan)頭(tou)的一(yi)(yi)端較(jiao)勻速地滑向(xiang)另一(yi)(yi)端。每個通(tong)道(dao)的信號(hao)通(tong)過前(qian)置放(fang)大器、數據采(cai)集卡,最(zui)終被檢測軟件(jian)獲取(qu)及(ji)保存。


保(bao)存數據,關(guan)閉標定器。


(3)數據(ju)分析(xi),調節增益 打(da)開數據(ju)軟(ruan)件(jian)采集的(de)數據(ju),如圖4-95所(suo)示。


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


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  將(jiang)通道(dao)1增(zeng)益提高(gao)0.5dB,通道(dao)2、6增(zeng)益提高(gao)1dB,通道(dao)3增(zeng)益減小1dB,通道(dao)8增(zeng)益減小0.5dB。調(diao)節(jie)后再用標定器重復步驟(2),得到(dao)的信號(hao)如(ru)圖4-97所示。


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二、動態標定方法


  動(dong)態標定方法是指采用帶有人(ren)工(gong)缺陷的(de)(de)鋼管重(zhong)復(fu)通過(guo)(guo)檢(jian)(jian)測系統,來對陣列檢(jian)(jian)測通道進行標定。在標定過(guo)(guo)程(cheng)中,需要調整鋼管的(de)(de)角度與位置使鋼管上的(de)(de)同一缺陷依次經過(guo)(guo)不同的(de)(de)檢(jian)(jian)測通道。


  不(bu)銹鋼管(guan)(guan)橫向(xiang)缺陷(xian)檢(jian)(jian)測系統(tong)的(de)(de)標定方法為(wei),在鋼管(guan)(guan)表面刻制一(yi)個環形槽,一(yi)次性通(tong)過(guo)所有(you)橫向(xiang)缺陷(xian)檢(jian)(jian)測傳感器,或者(zhe)通(tong)過(guo)不(bu)斷調整刻制有(you)標準橫向(xiang)缺陷(xian)鋼管(guan)(guan)的(de)(de)角度,使缺陷(xian)依次經過(guo)所有(you)橫向(xiang)檢(jian)(jian)測通(tong)道,最終可根據各通(tong)道產(chan)生(sheng)的(de)(de)信(xin)號(hao)幅(fu)值差(cha)異進行增益調整,使得(de)缺陷(xian)無論以何種角度進入橫向(xiang)檢(jian)(jian)測主機各通(tong)道均能獲得(de)一(yi)致的(de)(de)檢(jian)(jian)測信(xin)號(hao)幅(fu)值。


  縱(zong)(zong)(zong)向缺陷(xian)檢(jian)(jian)測系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)標(biao)定(ding)(ding)(ding)則(ze)可利用刻(ke)制(zhi)在(zai)樣管(guan)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)軸向裂紋(wen)一次(ci)性通過所有(you)(you)縱(zong)(zong)(zong)向缺陷(xian)檢(jian)(jian)測傳感器,或(huo)者刻(ke)制(zhi)有(you)(you)標(biao)準縱(zong)(zong)(zong)向缺陷(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼管(guan)慢慢向前運動,使缺陷(xian)依次(ci)經過所有(you)(you)縱(zong)(zong)(zong)向檢(jian)(jian)測通道,同(tong)樣,最后根(gen)據各通道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信號(hao)輸出差異來調整通道增(zeng)益,使得所有(you)(you)傳感器產生相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)信號(hao)幅值。常用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)標(biao)定(ding)(ding)(ding)方(fang)法對(dui)樣管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)作(zuo)要求較(jiao)高,如(ru)樣管(guan)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環形槽和長(chang)裂紋(wen)。如(ru)果用于標(biao)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺陷(xian)尺寸或(huo)形位尺寸精度不滿足相(xiang)應要求,則(ze)會降(jiang)低標(biao)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)效果和準確(que)性。





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