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(dui)于直線(xian)型掃查軌跡(ji),為(wei)實現全覆蓋(gai)檢(jian)測,需(xu)(xu)在(zai)不銹(xiu)(xiu)鋼管軸向上布置(zhi)(zhi)若干(gan)圈(quan)(至少兩圈(quan))探(tan)(tan)頭(tou)架(jia),互相(xiang)彌補各(ge)自的(de)檢(jian)測盲(mang)區。只要(yao)瓦狀(zhuang)(zhuang)探(tan)(tan)頭(tou)架(jia)的(de)有(you)效檢(jian)測范圍在(zai)不銹(xiu)(xiu)鋼管的(de)周向上無(wu)盲(mang)區,且(qie)相(xiang)鄰探(tan)(tan)頭(tou)架(jia)間有(you)重疊覆蓋(gai)區域,即(ji)可(ke)保證全覆蓋(gai)檢(jian)測。對(dui)于螺旋線(xian)型掃查軌跡(ji),需(xu)(xu)在(zai)鋼管的(de)截(jie)面(mian)周向上布置(zhi)(zhi)若干(gan)個(ge)條(tiao)狀(zhuang)(zhuang)探(tan)(tan)頭(tou)架(jia),因此就存在(zai)一個(ge)問題(ti)需(xu)(xu)要(yao)解(jie)決,即(ji)若干(gan)個(ge)條(tiao)狀(zhuang)(zhuang)探(tan)(tan)頭(tou)架(jia)在(zai)不銹(xiu)(xiu)鋼管周向上的(de)布置(zhi)(zhi)角(jiao)度問題(ti)。


  假設周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)需要4個(ge)(ge)條狀探頭架,才能滿(man)足(zu)式(6-2)的要求,4個(ge)(ge)條狀探頭架的周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)布(bu)置(zhi)有以(yi)下(xia)兩種情(qing)況。圖(tu)6-27a所(suo)示(shi)為(wei)標準多探頭架周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)均勻,布(bu)置(zhi)方案,4個(ge)(ge)探頭架在鋼(gang)管(guan)(guan)周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)上均勻布(bu)置(zhi),相鄰探頭架間隔角度為(wei)90°;圖(tu)6-27b所(suo)示(shi)為(wei)4個(ge)(ge)探頭架在不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)上非均勻布(bu)置(zhi),只布(bu)置(zhi)在鋼(gang)管(guan)(guan)周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)的中(zhong)下(xia)部,相鄰探頭架間隔角度為(wei)45°。對(dui)這兩種布(bu)置(zhi)情(qing)況進行對(dui)比(bi)分析,以(yi)觀察在螺(luo)旋線型掃查軌跡(ji)中(zhong),多探頭架周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)布(bu)置(zhi)方式的不(bu)同是否會對(dui)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)全覆蓋檢(jian)測的實現帶來影(ying)響。


27.jpg


  探(tan)(tan)(tan)頭(tou)架(jia)均勻布(bu)置(zhi)方式(shi)(shi)沿不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管周(zhou)(zhou)向展(zhan)開的多(duo)探(tan)(tan)(tan)頭(tou)架(jia)螺(luo)旋掃查區(qu)域如圖(tu)6-22所示,圖(tu)6-28所示為(wei)探(tan)(tan)(tan)頭(tou)架(jia)非均勻布(bu)置(zhi)方式(shi)(shi)沿不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管周(zhou)(zhou)向展(zhan)開的多(duo)探(tan)(tan)(tan)頭(tou)架(jia)螺(luo)旋掃查區(qu)域。


28.jpg


  對(dui)比(bi)圖(tu)6-22和(he)圖(tu)6-28可(ke)(ke)發現,在(zai)掃(sao)查螺距P相同的(de)條件下,不(bu)(bu)同的(de)多探頭架布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)方(fang)式(shi)會對(dui)螺旋線(xian)型掃(sao)查軌(gui)跡帶來(lai)較大的(de)影響。探頭架均勻布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)方(fang)式(shi)與(yu)非(fei)均勻布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)方(fang)式(shi)都存在(zai)固(gu)有的(de)端部檢(jian)(jian)測(ce)盲區(qu),但與(yu)后(hou)者相比(bi),前者端部檢(jian)(jian)測(ce)盲區(qu)的(de)總(zong)面(mian)積稍小(xiao)且(qie)長度更(geng)(geng)短(duan),即檢(jian)(jian)測(ce)無效范圍更(geng)(geng)小(xiao);從重疊(die)覆蓋(gai)區(qu)來(lai)看,后(hou)者的(de)重疊(die)率更(geng)(geng)高。但最為嚴重的(de)問題在(zai)于后(hou)者存在(zai)著(zhu)漏檢(jian)(jian)區(qu)域,漏檢(jian)(jian)區(qu)域的(de)存在(zai)說明(ming)這種布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)方(fang)式(shi)是不(bu)(bu)可(ke)(ke)接(jie)受的(de),將造(zao)成檢(jian)(jian)測(ce)結果(guo)的(de)不(bu)(bu)準確和(he)不(bu)(bu)銹鋼(gang)管檢(jian)(jian)測(ce)質量的(de)失控。由此可(ke)(ke)見(jian),式(shi)(6-2)只是不(bu)(bu)銹鋼(gang)管全(quan)覆蓋(gai)檢(jian)(jian)測(ce)的(de)必要條件,而非(fei)充要條件。在(zai)滿(man)足式(shi)(6-2)的(de)前提下,討論以下問題。


  對(dui)于端部檢(jian)測盲(mang)區(qu)(qu)而言,無法(fa)避免(mian),所需要做的(de)是(shi)盡量(liang)將其減小,尤其是(shi)盲(mang)區(qu)(qu)長度,即(ji)檢(jian)測結(jie)果不可靠(kao)的(de)不銹(xiu)鋼(gang)管長度段。決定盲(mang)區(qu)(qu)長度的(de)參數有:鋼(gang)管掃(sao)查(cha)螺距P、檢(jian)測探頭架數量(liang)N、鋼(gang)管外徑d1。P越(yue)小、N越(yue)大,端部檢(jian)測盲(mang)區(qu)(qu)越(yue)小。當然(ran),上述變(bian)化規律是(shi)建立在其他(ta)參數不變(bian)的(de)前提下(xia)的(de)。


  為(wei)保(bao)證全覆蓋(gai)檢測,覆蓋(gai)率至少應達(da)到120%。但過大的覆蓋(gai)率也(ye)不可(ke)取,因為(wei)在相同(tong)的條件下,這需要布置更(geng)多的檢測探(tan)頭,并且信(xin)號(hao)處(chu)理電路及后(hou)續數(shu)字處(chu)理算法(fa)將變(bian)得更(geng)復雜(za)。


  針對漏(lou)(lou)(lou)檢(jian)區(qu)域,在(zai)設計掃(sao)(sao)(sao)查(cha)(cha)螺(luo)距(ju)時應該保證完全(quan)將(jiang)其消除(chu)。沒(mei)有(you)漏(lou)(lou)(lou)檢(jian)區(qu)域的前提(ti)應是在(zai)一個(ge)(ge)掃(sao)(sao)(sao)查(cha)(cha)螺(luo)距(ju)P范圍(wei)內,相鄰探頭架掃(sao)(sao)(sao)查(cha)(cha)區(qu)域之(zhi)(zhi)間均有(you)重(zhong)疊覆(fu)蓋(gai)區(qu)。圖(tu)6-28正是因為第一個(ge)(ge)檢(jian)測探頭架和最后一個(ge)(ge)檢(jian)測探頭架之(zhi)(zhi)間沒(mei)有(you)重(zhong)疊覆(fu)蓋(gai)區(qu)域,所以(yi)在(zai)后續掃(sao)(sao)(sao)查(cha)(cha)中存在(zai)漏(lou)(lou)(lou)檢(jian)區(qu)域。這(zhe)種情況下,可以(yi)通過降(jiang)低掃(sao)(sao)(sao)查(cha)(cha)螺(luo)距(ju)P以(yi)保證全(quan)覆(fu)蓋(gai)檢(jian)測,但又勢必(bi)會降(jiang)低鋼(gang)管檢(jian)測效率(lv)。


  通過上(shang)(shang)述分析可知,在滿足(zu)式(shi)(6-2)的(de)前提下,多探頭架應在鋼(gang)管周向上(shang)(shang)均勻布(bu)置。這(zhe)樣,可將不(bu)銹鋼(gang)管端(duan)部盲(mang)區長度降(jiang)到最低,同時(shi)具有(you)一定的(de)重疊覆蓋(gai)率,且信號(hao)處(chu)理較為簡(jian)單,路徑規劃也更加清晰(xi)。均勻布(bu)置方式(shi)也有(you)利(li)于探頭跟蹤(zong)機構的(de)設計和系統布(bu)局、信號(hao)的(de)傳輸(shu)和分類等。


  總而言之,無論是(shi)直線型掃(sao)查(cha)軌跡(ji)(ji)還是(shi)螺(luo)旋線型掃(sao)查(cha)軌跡(ji)(ji),鋼(gang)管(guan)全(quan)(quan)覆(fu)蓋(gai)檢(jian)測的(de)(de)(de)充分必要條件應(ying)是(shi):滿足(zu)式(6-1)或式(6-2)的(de)(de)(de)前提下,相鄰(lin)探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)之間還應(ying)有(you)重疊覆(fu)蓋(gai)區。當然(ran),在軌跡(ji)(ji)規劃時(shi),應(ying)綜(zong)合(he)考(kao)(kao)慮探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)有(you)效檢(jian)測長度(du)、探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)數量(liang)、掃(sao)查(cha)螺(luo)距和不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)檢(jian)測速度(du)等因素,選取最(zui)合(he)適(shi)的(de)(de)(de)掃(sao)查(cha)路(lu)徑、最(zui)佳的(de)(de)(de)探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)結構(gou)和最(zui)優的(de)(de)(de)探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)布置方案,而全(quan)(quan)覆(fu)蓋(gai)檢(jian)測則是(shi)所有(you)問題考(kao)(kao)慮的(de)(de)(de)前提和根本(ben)。





聯系方式.jpg