為了實現不銹鋼管(guan)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(dui)于直線型(xing)掃查(cha)軌(gui)跡,為(wei)實現全覆蓋(gai)檢測(ce)(ce),需在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)軸向上布置若干(gan)圈(至少兩圈)探(tan)頭(tou)架(jia)(jia),互(hu)相彌補各自(zi)的檢測(ce)(ce)盲(mang)區(qu)。只要瓦狀探(tan)頭(tou)架(jia)(jia)的有效檢測(ce)(ce)范圍在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的周(zhou)向上無盲(mang)區(qu),且相鄰探(tan)頭(tou)架(jia)(jia)間有重疊覆蓋(gai)區(qu)域,即(ji)可保證全覆蓋(gai)檢測(ce)(ce)。對(dui)于螺旋線型(xing)掃查(cha)軌(gui)跡,需在(zai)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的截面周(zhou)向上布置若干(gan)個(ge)條(tiao)狀探(tan)頭(tou)架(jia)(jia),因(yin)此就存在(zai)一個(ge)問(wen)(wen)題需要解(jie)決,即(ji)若干(gan)個(ge)條(tiao)狀探(tan)頭(tou)架(jia)(jia)在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)周(zhou)向上的布置角度問(wen)(wen)題。


  假設(she)周(zhou)向(xiang)需(xu)要(yao)4個條狀(zhuang)探(tan)頭架(jia)(jia),才能滿足式(6-2)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求,4個條狀(zhuang)探(tan)頭架(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)周(zhou)向(xiang)布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)有以(yi)下(xia)兩種情(qing)況。圖6-27a所示為(wei)標準(zhun)多探(tan)頭架(jia)(jia)周(zhou)向(xiang)均勻,布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)方案,4個探(tan)頭架(jia)(jia)在(zai)鋼管周(zhou)向(xiang)上(shang)均勻布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi),相鄰(lin)探(tan)頭架(jia)(jia)間隔(ge)角(jiao)度(du)(du)為(wei)90°;圖6-27b所示為(wei)4個探(tan)頭架(jia)(jia)在(zai)不銹(xiu)鋼管周(zhou)向(xiang)上(shang)非均勻布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi),只(zhi)布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)鋼管周(zhou)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)中下(xia)部(bu),相鄰(lin)探(tan)頭架(jia)(jia)間隔(ge)角(jiao)度(du)(du)為(wei)45°。對這兩種布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)情(qing)況進行(xing)對比分析,以(yi)觀察(cha)在(zai)螺(luo)旋(xuan)線型掃查軌跡中,多探(tan)頭架(jia)(jia)周(zhou)向(xiang)布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)方式的(de)(de)(de)(de)不同是否會對不銹(xiu)鋼管全(quan)覆蓋檢測的(de)(de)(de)(de)實現帶(dai)來影響。


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  探頭架均(jun)勻布置(zhi)方(fang)式沿(yan)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)周向(xiang)展(zhan)開(kai)的多探頭架螺旋掃查區域如(ru)圖6-22所示,圖6-28所示為(wei)探頭架非均(jun)勻布置(zhi)方(fang)式沿(yan)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)周向(xiang)展(zhan)開(kai)的多探頭架螺旋掃查區域。


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  對比圖(tu)6-22和圖(tu)6-28可發現,在(zai)(zai)掃(sao)查(cha)螺距P相同(tong)的(de)條(tiao)件下,不(bu)同(tong)的(de)多探頭(tou)架布(bu)置(zhi)方式(shi)(shi)會對螺旋線型掃(sao)查(cha)軌跡帶來(lai)較大(da)的(de)影(ying)響(xiang)。探頭(tou)架均勻布(bu)置(zhi)方式(shi)(shi)與非均勻布(bu)置(zhi)方式(shi)(shi)都存在(zai)(zai)固(gu)有的(de)端部檢(jian)(jian)(jian)(jian)測盲區,但(dan)與后者(zhe)相比,前(qian)(qian)者(zhe)端部檢(jian)(jian)(jian)(jian)測盲區的(de)總面積稍小(xiao)且長度更短,即(ji)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測無(wu)效(xiao)范圍更小(xiao);從(cong)重(zhong)(zhong)疊(die)覆蓋區來(lai)看,后者(zhe)的(de)重(zhong)(zhong)疊(die)率更高。但(dan)最為嚴重(zhong)(zhong)的(de)問題在(zai)(zai)于后者(zhe)存在(zai)(zai)著漏檢(jian)(jian)(jian)(jian)區域(yu),漏檢(jian)(jian)(jian)(jian)區域(yu)的(de)存在(zai)(zai)說明(ming)這種布(bu)置(zhi)方式(shi)(shi)是不(bu)可接(jie)受的(de),將造成檢(jian)(jian)(jian)(jian)測結果的(de)不(bu)準(zhun)確和不(bu)銹鋼管檢(jian)(jian)(jian)(jian)測質量(liang)的(de)失控。由(you)此可見,式(shi)(shi)(6-2)只(zhi)是不(bu)銹鋼管全覆蓋檢(jian)(jian)(jian)(jian)測的(de)必(bi)要(yao)條(tiao)件,而非充要(yao)條(tiao)件。在(zai)(zai)滿足式(shi)(shi)(6-2)的(de)前(qian)(qian)提下,討論(lun)以下問題。


  對(dui)于端部(bu)檢(jian)測(ce)盲(mang)(mang)(mang)區(qu)而言,無法避免,所(suo)需要做的(de)是盡量(liang)將其(qi)減小,尤其(qi)是盲(mang)(mang)(mang)區(qu)長(chang)度(du),即(ji)檢(jian)測(ce)結(jie)果不(bu)可(ke)靠的(de)不(bu)銹鋼管(guan)長(chang)度(du)段。決定(ding)盲(mang)(mang)(mang)區(qu)長(chang)度(du)的(de)參數(shu)有:鋼管(guan)掃查螺(luo)距P、檢(jian)測(ce)探頭架數(shu)量(liang)N、鋼管(guan)外徑d1。P越(yue)小、N越(yue)大(da),端部(bu)檢(jian)測(ce)盲(mang)(mang)(mang)區(qu)越(yue)小。當(dang)然,上述變化規律(lv)是建立在(zai)其(qi)他參數(shu)不(bu)變的(de)前提下(xia)的(de)。


  為保(bao)證全覆(fu)蓋(gai)檢測(ce),覆(fu)蓋(gai)率(lv)至少應達到120%。但過大的(de)(de)覆(fu)蓋(gai)率(lv)也不可取,因(yin)為在相同的(de)(de)條件下,這需要布置更多的(de)(de)檢測(ce)探(tan)頭,并且信(xin)號處理電(dian)路及后續(xu)數字處理算法將變得更復雜(za)。


  針對漏檢(jian)(jian)區(qu)(qu)域,在設計(ji)掃(sao)查螺距時應該(gai)保(bao)證(zheng)完全將其消除。沒有漏檢(jian)(jian)區(qu)(qu)域的前(qian)提應是在一個掃(sao)查螺距P范圍內,相鄰探頭(tou)架掃(sao)查區(qu)(qu)域之(zhi)間均有重疊(die)覆蓋區(qu)(qu)。圖(tu)6-28正是因為第(di)一個檢(jian)(jian)測(ce)(ce)探頭(tou)架和最后一個檢(jian)(jian)測(ce)(ce)探頭(tou)架之(zhi)間沒有重疊(die)覆蓋區(qu)(qu)域,所(suo)以(yi)在后續掃(sao)查中存(cun)在漏檢(jian)(jian)區(qu)(qu)域。這(zhe)種情(qing)況(kuang)下,可以(yi)通過降(jiang)低(di)掃(sao)查螺距P以(yi)保(bao)證(zheng)全覆蓋檢(jian)(jian)測(ce)(ce),但又勢必(bi)會(hui)降(jiang)低(di)鋼(gang)管(guan)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)效率。


  通(tong)過上述(shu)分(fen)析可知(zhi),在(zai)(zai)滿(man)足式(shi)(6-2)的(de)前提下(xia),多探頭(tou)架(jia)應在(zai)(zai)鋼(gang)管(guan)周向(xiang)上均勻(yun)(yun)布(bu)置。這(zhe)樣,可將不銹鋼(gang)管(guan)端部盲(mang)區長度降到最低,同(tong)時具有一(yi)定的(de)重疊覆蓋(gai)率,且信號處理較為(wei)簡單,路(lu)徑規(gui)劃(hua)也更加清晰。均勻(yun)(yun)布(bu)置方(fang)式(shi)也有利(li)于探頭(tou)跟蹤機構的(de)設(she)計和系統(tong)布(bu)局、信號的(de)傳輸和分(fen)類等。


  總而言之(zhi),無論是(shi)(shi)直線型掃(sao)查(cha)軌跡還(huan)(huan)是(shi)(shi)螺旋線型掃(sao)查(cha)軌跡,鋼管全(quan)覆(fu)蓋(gai)檢測(ce)的充分必要(yao)條件應是(shi)(shi):滿足式(shi)(6-1)或式(shi)(6-2)的前提下,相鄰探(tan)頭架(jia)(jia)之(zhi)間還(huan)(huan)應有(you)(you)重疊覆(fu)蓋(gai)區。當然,在軌跡規劃時,應綜(zong)合考慮探(tan)頭架(jia)(jia)有(you)(you)效檢測(ce)長度、探(tan)頭架(jia)(jia)數(shu)量(liang)、掃(sao)查(cha)螺距和不銹鋼管檢測(ce)速度等(deng)因素,選取最(zui)合適的掃(sao)查(cha)路(lu)徑、最(zui)佳(jia)的探(tan)頭架(jia)(jia)結構和最(zui)優的探(tan)頭架(jia)(jia)布置(zhi)方案(an),而全(quan)覆(fu)蓋(gai)檢測(ce)則是(shi)(shi)所有(you)(you)問題考慮的前提和根本。





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