不銹鋼(gang)管自動化(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(biao)定是在(zai)正常工作采集前對各檢測通道一致(zhi)性的(de)預處(chu)理。在(zai)漏磁(ci)檢測中,一般在(zai)檢測設(she)備使用了一定的(de)次數或(huo)時(shi)間后將要進行一次標(biao)定處(chu)理,包(bao)括:


(1)校準通道基準 


   通(tong)道(dao)(dao)基(ji)準(zhun)(zhun)是信號圖(tu)形化顯示的(de)基(ji)線,校準(zhun)(zhun)通(tong)道(dao)(dao)基(ji)準(zhun)(zhun)一方面是為了檢測(ce)信號最(zui)大化圖(tu)形顯示;另(ling)一方面,校準(zhun)(zhun)通(tong)道(dao)(dao)基(ji)準(zhun)(zhun)是同多通(tong)道(dao)(dao)融合處(chu)理的(de)必要條件(jian)。最(zui)常用的(de)校準(zhun)(zhun)通(tong)道(dao)(dao)基(ji)準(zhun)(zhun)的(de)方法是每個(ge)通(tong)道(dao)(dao)對(dui)自身通(tong)道(dao)(dao)的(de)所有數(shu)據求(qiu)均值,即


   Ci=Σdj/Ln  (4-44)  式中,C;是第i個(ge)通道(dao)的(de)基準;L。為第i個(ge)通道(dao)的(de)數(shu)據(ju)(ju)長度;dj為第i個(ge)通道(dao)第j個(ge)數(shu)據(ju)(ju)的(de)采(cai)樣值。


(2)校(xiao)準通道增益 


   通道增益是(shi)(shi)信號圖形化顯示(shi)的(de)(de)放大倍數,不(bu)僅影響(xiang)圖形化的(de)(de)顯示(shi)效果,更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)(de)是(shi)(shi)通道增益的(de)(de)校準是(shi)(shi)缺陷判(pan)斷(duan)的(de)(de)重(zhong)要(yao)參數。檢(jian)測設備對不(bu)同(tong)(tong)材質、不(bu)同(tong)(tong)規格的(de)(de)被測物件的(de)(de)靈敏(min)度會(hui)有不(bu)同(tong)(tong),且各傳(chuan)感器靈敏(min)度之間也(ye)會(hui)有一(yi)定差異,所以校準通道增益是(shi)(shi)標(biao)定處(chu)理中(zhong)的(de)(de)重(zhong)要(yao)環節。


   校準(zhun)通道增益與具體的(de)檢測(ce)應用,特別是與具體的(de)標(biao)樣有(you)著密切的(de)關系。常(chang)用的(de)校準(zhun)通道增益的(de)方法是:將(jiang)標(biao)樣上標(biao)準(zhun)缺陷的(de)峰值校準(zhun)到對應門限值處,一般是將(jiang)相同缺陷逐(zhu)一或一次(ci)性能地(di)被傳(chuan)感器檢測(ce)到。


   Y;=THp/(dimax-C;) (4-45)  式中,Y;是第i個通道(dao)(dao)的(de)(de)增益;TH為門限(xian)值;dimar是第i個通道(dao)(dao)檢測到的(de)(de)指定缺陷(xian)的(de)(de)峰值;C;為經校(xiao)準過的(de)(de)第i個通道(dao)(dao)的(de)(de)基準;p為單位轉換系數。


   為提高不銹鋼(gang)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(zi)標(biao)定(ding)器(qi)(qi)是(shi)一種標(biao)準(zhun)的(de)磁(ci)(ci)信(xin)號(hao)發(fa)生器(qi)(qi)。如(ru)圖4-91所(suo)示,永久磁(ci)(ci)鐵在標(biao)定(ding)器(qi)(qi)中做高(gao)速旋轉運動(dong)(dong),形成(cheng)脈動(dong)(dong)磁(ci)(ci)信(xin)號(hao)源(yuan),產生的(de)磁(ci)(ci)場信(xin)號(hao)遍歷檢測探靴中的(de)磁(ci)(ci)敏感元件,形成(cheng)標(biao)定(ding)磁(ci)(ci)信(xin)號(hao)。電(dian)子(zi)標(biao)定(ding)器(qi)(qi)包括操作手柄、套筒、外罩、電(dian)池及充電(dian)器(qi)(qi)。其主(zhu)要(yao)有以下特點:


  1)采用(yong)一(yi)個永(yong)磁源,信號(hao)穩定一(yi)致。


  2)永磁(ci)源做高速、高精(jing)度旋轉運動(dong)(dong),磁(ci)場源與探(tan)頭之(zhi)間相對運動(dong)(dong)的速度不會影響標定準確性。


  3)采用離線方式對單個探靴依次標定。


  4)精度高,可(ke)靠性高,工作性能穩定。


  5)手提(ti)便攜式設計,體積(ji)小巧,攜帶使用方便。


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 采(cai)用電子標定器對檢測探頭進行(xing)靜態(tai)標定的流程如下:


(1)準備工作一檢測信號(hao)系統(tong)處于工作狀態。安裝檢測軟(ruan)件,并將標定探頭、前置(zhi)放大器(qi)、數據采集卡以(yi)及(ji)顯示計(ji)算機依次(ci)連接(jie)好(hao),如(ru)圖4-92所(suo)示。


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(2)標定(ding) 首(shou)先進入軟件標定(ding)界面,如圖4-93所示。


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將標定器放在探頭(tou)檢測面上,用標定器的定位(wei)邊緊貼在探頭(tou)一(yi)側(ce)進行左右定位(wei),如(ru)圖4-94所示。


打開(kai)標定器,開(kai)始輸(shu)出(chu)磁(ci)場信(xin)號。檢(jian)測(ce)過(guo)(guo)程(cheng)中,推動標定器從探(tan)頭(tou)的(de)(de)一端(duan)較勻速地滑向另一端(duan)。每個(ge)通(tong)道的(de)(de)信(xin)號通(tong)過(guo)(guo)前置(zhi)放大(da)器、數據采集卡,最(zui)終被檢(jian)測(ce)軟件獲取及保存(cun)。


保(bao)存數據,關閉標定(ding)器。


(3)數(shu)據分析,調(diao)節增益 打開數(shu)據軟件采集的數(shu)據,如圖4-95所示。


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


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  將通(tong)道(dao)1增(zeng)益(yi)(yi)提(ti)高(gao)0.5dB,通(tong)道(dao)2、6增(zeng)益(yi)(yi)提(ti)高(gao)1dB,通(tong)道(dao)3增(zeng)益(yi)(yi)減小(xiao)1dB,通(tong)道(dao)8增(zeng)益(yi)(yi)減小(xiao)0.5dB。調節后(hou)再用標定(ding)器重復步驟(zou)(2),得到的(de)信號如(ru)圖4-97所示。


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二(er)、動態標定方法(fa)


  動(dong)態標(biao)定方法是指(zhi)采(cai)用(yong)帶有人工缺陷(xian)的(de)鋼管(guan)重(zhong)復通(tong)過檢(jian)測(ce)系統,來(lai)對(dui)陣列檢(jian)測(ce)通(tong)道進(jin)行標(biao)定。在標(biao)定過程中,需(xu)要調(diao)整鋼管(guan)的(de)角度與位(wei)置使鋼管(guan)上的(de)同(tong)(tong)一缺陷(xian)依次經(jing)過不同(tong)(tong)的(de)檢(jian)測(ce)通(tong)道。


  不銹鋼管橫(heng)向(xiang)(xiang)缺(que)(que)(que)(que)陷檢(jian)測(ce)系統的(de)標(biao)定方法為,在鋼管表面刻制一個環形槽(cao),一次性(xing)通(tong)(tong)過所(suo)(suo)有橫(heng)向(xiang)(xiang)缺(que)(que)(que)(que)陷檢(jian)測(ce)傳(chuan)感器(qi),或者通(tong)(tong)過不斷調整(zheng)刻制有標(biao)準橫(heng)向(xiang)(xiang)缺(que)(que)(que)(que)陷鋼管的(de)角度,使缺(que)(que)(que)(que)陷依次經過所(suo)(suo)有橫(heng)向(xiang)(xiang)檢(jian)測(ce)通(tong)(tong)道(dao),最終可根據各(ge)通(tong)(tong)道(dao)產生的(de)信(xin)號幅(fu)值(zhi)差(cha)異進(jin)行增益(yi)調整(zheng),使得缺(que)(que)(que)(que)陷無論以何種角度進(jin)入(ru)橫(heng)向(xiang)(xiang)檢(jian)測(ce)主機各(ge)通(tong)(tong)道(dao)均能獲得一致的(de)檢(jian)測(ce)信(xin)號幅(fu)值(zhi)。


  縱向(xiang)缺陷(xian)檢測系(xi)統(tong)的(de)(de)標定(ding)則可利(li)用(yong)刻(ke)制在樣管(guan)上(shang)的(de)(de)長(chang)軸向(xiang)裂紋一次(ci)性通過所(suo)有縱向(xiang)缺陷(xian)檢測傳感器,或(huo)者刻(ke)制有標準縱向(xiang)缺陷(xian)的(de)(de)鋼管(guan)慢慢向(xiang)前運動,使(shi)缺陷(xian)依次(ci)經過所(suo)有縱向(xiang)檢測通道(dao),同樣,最后(hou)根據(ju)各通道(dao)的(de)(de)信號(hao)輸出差(cha)異(yi)來調整(zheng)通道(dao)增益,使(shi)得所(suo)有傳感器產生相同的(de)(de)信號(hao)幅值。常用(yong)的(de)(de)標定(ding)方法對樣管(guan)的(de)(de)制作(zuo)要求(qiu)較高,如樣管(guan)上(shang)的(de)(de)環形(xing)槽和(he)長(chang)裂紋。如果用(yong)于標定(ding)的(de)(de)缺陷(xian)尺寸(cun)或(huo)形(xing)位尺寸(cun)精度不滿(man)足相應要求(qiu),則會降低標定(ding)的(de)(de)效果和(he)準確(que)性。





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