為了實現不銹鋼(gang)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(xing)掃(sao)查軌跡,為實現全覆(fu)蓋(gai)檢測,需在(zai)不銹鋼管(guan)(guan)軸(zhou)向(xiang)上(shang)布置(zhi)若(ruo)干圈(至少兩圈)探(tan)頭架,互(hu)相(xiang)(xiang)彌(mi)補各自的檢測盲區。只要(yao)瓦狀探(tan)頭架的有效(xiao)檢測范圍(wei)在(zai)不銹鋼管(guan)(guan)的周(zhou)向(xiang)上(shang)無盲區,且(qie)相(xiang)(xiang)鄰探(tan)頭架間有重(zhong)疊覆(fu)蓋(gai)區域,即(ji)可(ke)保證全覆(fu)蓋(gai)檢測。對(dui)于螺旋線(xian)型(xing)掃(sao)查軌跡,需在(zai)鋼管(guan)(guan)的截面周(zhou)向(xiang)上(shang)布置(zhi)若(ruo)干個條狀探(tan)頭架,因此(ci)就存在(zai)一個問題需要(yao)解(jie)決(jue),即(ji)若(ruo)干個條狀探(tan)頭架在(zai)不銹鋼管(guan)(guan)周(zhou)向(xiang)上(shang)的布置(zhi)角度問題。


  假設(she)周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)需要4個(ge)條狀探(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia),才能滿足式(6-2)的要求,4個(ge)條狀探(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)的周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)布置(zhi)有以(yi)下兩種情(qing)況。圖6-27a所示為(wei)標(biao)準多探(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)均勻(yun),布置(zhi)方案,4個(ge)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)在鋼管(guan)周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)上均勻(yun)布置(zhi),相鄰探(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)間隔角度為(wei)90°;圖6-27b所示為(wei)4個(ge)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)在不(bu)銹鋼管(guan)周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)上非均勻(yun)布置(zhi),只(zhi)布置(zhi)在鋼管(guan)周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)的中(zhong)(zhong)下部,相鄰探(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)間隔角度為(wei)45°。對這兩種布置(zhi)情(qing)況進行對比分析,以(yi)觀察在螺旋(xuan)線(xian)型掃查軌跡中(zhong)(zhong),多探(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)布置(zhi)方式的不(bu)同是否會對不(bu)銹鋼管(guan)全覆(fu)蓋(gai)檢測(ce)的實現(xian)帶來影響。


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  探(tan)頭架均(jun)(jun)勻布置(zhi)方式沿不銹鋼管(guan)周向(xiang)(xiang)展開的多(duo)探(tan)頭架螺(luo)旋(xuan)掃(sao)(sao)查(cha)區域(yu)如圖(tu)6-22所(suo)示,圖(tu)6-28所(suo)示為(wei)探(tan)頭架非均(jun)(jun)勻布置(zhi)方式沿不銹鋼管(guan)周向(xiang)(xiang)展開的多(duo)探(tan)頭架螺(luo)旋(xuan)掃(sao)(sao)查(cha)區域(yu)。


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  對(dui)比(bi)圖6-22和(he)圖6-28可發現,在(zai)(zai)(zai)掃查螺距P相同(tong)的(de)(de)(de)(de)條(tiao)件下(xia)(xia),不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)多探(tan)頭(tou)(tou)架布置(zhi)(zhi)方(fang)式(shi)(shi)(shi)會對(dui)螺旋(xuan)線型(xing)掃查軌跡帶來較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。探(tan)頭(tou)(tou)架均(jun)勻布置(zhi)(zhi)方(fang)式(shi)(shi)(shi)與(yu)非均(jun)勻布置(zhi)(zhi)方(fang)式(shi)(shi)(shi)都存在(zai)(zai)(zai)固有的(de)(de)(de)(de)端部檢(jian)(jian)測(ce)盲區(qu)(qu),但(dan)與(yu)后者相比(bi),前者端部檢(jian)(jian)測(ce)盲區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)總面積稍小且(qie)長(chang)度更(geng)短,即檢(jian)(jian)測(ce)無效(xiao)范圍更(geng)小;從(cong)重疊(die)覆蓋(gai)區(qu)(qu)來看(kan),后者的(de)(de)(de)(de)重疊(die)率更(geng)高。但(dan)最為(wei)嚴重的(de)(de)(de)(de)問題在(zai)(zai)(zai)于后者存在(zai)(zai)(zai)著漏檢(jian)(jian)區(qu)(qu)域,漏檢(jian)(jian)區(qu)(qu)域的(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)(zai)說明這(zhe)種布置(zhi)(zhi)方(fang)式(shi)(shi)(shi)是(shi)不(bu)可接受的(de)(de)(de)(de),將造成(cheng)檢(jian)(jian)測(ce)結果(guo)的(de)(de)(de)(de)不(bu)準確(que)和(he)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管檢(jian)(jian)測(ce)質量的(de)(de)(de)(de)失控。由此可見(jian),式(shi)(shi)(shi)(6-2)只(zhi)是(shi)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管全覆蓋(gai)檢(jian)(jian)測(ce)的(de)(de)(de)(de)必要(yao)條(tiao)件,而非充要(yao)條(tiao)件。在(zai)(zai)(zai)滿(man)足式(shi)(shi)(shi)(6-2)的(de)(de)(de)(de)前提下(xia)(xia),討(tao)論(lun)以下(xia)(xia)問題。


  對于端(duan)部檢(jian)測盲區而(er)言(yan),無法避(bi)免,所(suo)需要做的(de)(de)是(shi)盡(jin)量將其減小,尤(you)其是(shi)盲區長(chang)度,即檢(jian)測結果(guo)不(bu)(bu)可靠(kao)的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼管(guan)長(chang)度段。決定盲區長(chang)度的(de)(de)參(can)數有:鋼管(guan)掃查螺距P、檢(jian)測探頭架數量N、鋼管(guan)外徑d1。P越小、N越大,端(duan)部檢(jian)測盲區越小。當(dang)然,上(shang)述變化規律是(shi)建立在(zai)其他(ta)參(can)數不(bu)(bu)變的(de)(de)前提下(xia)的(de)(de)。


  為保(bao)證全覆蓋檢(jian)測,覆蓋率至(zhi)少應達到(dao)120%。但過(guo)大(da)的(de)覆蓋率也不可取,因為在相同的(de)條件下,這需要(yao)布置更多的(de)檢(jian)測探頭(tou),并且信號處理電路及后(hou)續數(shu)字(zi)處理算(suan)法將(jiang)變(bian)得(de)更復雜。


  針對(dui)漏檢(jian)(jian)區(qu)域(yu),在(zai)設計掃查(cha)螺(luo)距(ju)時應該保證完全將其消(xiao)除。沒有(you)漏檢(jian)(jian)區(qu)域(yu)的(de)前提應是(shi)在(zai)一(yi)(yi)(yi)個掃查(cha)螺(luo)距(ju)P范(fan)圍內(nei),相鄰探頭架掃查(cha)區(qu)域(yu)之(zhi)間均(jun)有(you)重疊覆(fu)蓋區(qu)。圖(tu)6-28正是(shi)因(yin)為第一(yi)(yi)(yi)個檢(jian)(jian)測探頭架和最后一(yi)(yi)(yi)個檢(jian)(jian)測探頭架之(zhi)間沒有(you)重疊覆(fu)蓋區(qu)域(yu),所(suo)以(yi)在(zai)后續(xu)掃查(cha)中存在(zai)漏檢(jian)(jian)區(qu)域(yu)。這種情(qing)況下(xia),可以(yi)通過降低掃查(cha)螺(luo)距(ju)P以(yi)保證全覆(fu)蓋檢(jian)(jian)測,但又(you)勢必會降低鋼(gang)管檢(jian)(jian)測效率。


  通過上述分析(xi)可(ke)知(zhi),在(zai)(zai)滿足式(shi)(6-2)的前提下,多探頭架應在(zai)(zai)鋼(gang)管(guan)周向(xiang)上均勻(yun)布置(zhi)。這樣,可(ke)將不銹鋼(gang)管(guan)端(duan)部盲區長度降到(dao)最低,同時(shi)具有一定(ding)的重疊覆蓋率(lv),且信號處(chu)理較為簡單,路徑(jing)規劃也更加清晰(xi)。均勻(yun)布置(zhi)方式(shi)也有利于(yu)探頭跟(gen)蹤機構的設計(ji)和(he)系統布局、信號的傳輸和(he)分類等。


  總而言之(zhi),無論是(shi)直線型(xing)掃(sao)查(cha)軌(gui)跡(ji)還是(shi)螺旋(xuan)線型(xing)掃(sao)查(cha)軌(gui)跡(ji),鋼管全(quan)覆蓋檢(jian)測的(de)(de)(de)充(chong)分必要條(tiao)件應是(shi):滿足式(6-1)或式(6-2)的(de)(de)(de)前提(ti)(ti)下(xia),相鄰探(tan)頭架(jia)之(zhi)間還應有(you)重疊覆蓋區(qu)。當然,在軌(gui)跡(ji)規(gui)劃時,應綜合考(kao)慮探(tan)頭架(jia)有(you)效檢(jian)測長度(du)、探(tan)頭架(jia)數量、掃(sao)查(cha)螺距和不銹鋼管檢(jian)測速度(du)等因素,選取最合適的(de)(de)(de)掃(sao)查(cha)路(lu)徑、最佳的(de)(de)(de)探(tan)頭架(jia)結構和最優的(de)(de)(de)探(tan)頭架(jia)布置方案,而全(quan)覆蓋檢(jian)測則是(shi)所有(you)問題考(kao)慮的(de)(de)(de)前提(ti)(ti)和根本。





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