不(bu)銹鋼(gang)管自動化漏磁(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(biao)定(ding)是在(zai)正常工(gong)作采集前對各檢(jian)測通(tong)道一(yi)(yi)致(zhi)性的預處理。在(zai)漏磁檢(jian)測中,一(yi)(yi)般(ban)在(zai)檢(jian)測設備使用了一(yi)(yi)定(ding)的次數或時間后將要進行(xing)一(yi)(yi)次標(biao)定(ding)處理,包(bao)括:


(1)校準通道基準 


   通道(dao)基(ji)準(zhun)(zhun)是(shi)信號(hao)圖形化(hua)顯示的(de)基(ji)線,校準(zhun)(zhun)通道(dao)基(ji)準(zhun)(zhun)一方(fang)面是(shi)為了(le)檢測(ce)信號(hao)最大(da)化(hua)圖形顯示;另一方(fang)面,校準(zhun)(zhun)通道(dao)基(ji)準(zhun)(zhun)是(shi)同多通道(dao)融合處理(li)的(de)必要條件。最常用的(de)校準(zhun)(zhun)通道(dao)基(ji)準(zhun)(zhun)的(de)方(fang)法是(shi)每個通道(dao)對自身(shen)通道(dao)的(de)所有數據(ju)求均值,即(ji)


   Ci=Σdj/Ln  (4-44)  式中,C;是第(di)i個通(tong)道(dao)的(de)基準;L。為第(di)i個通(tong)道(dao)的(de)數(shu)據長度;dj為第(di)i個通(tong)道(dao)第(di)j個數(shu)據的(de)采(cai)樣值。


(2)校準通道增益 


   通道增益是(shi)信號圖形化顯示的(de)(de)放大倍數(shu),不(bu)僅(jin)影響(xiang)圖形化的(de)(de)顯示效(xiao)果,更重要的(de)(de)是(shi)通道增益的(de)(de)校準是(shi)缺陷判斷的(de)(de)重要參數(shu)。檢測設備對不(bu)同(tong)材(cai)質、不(bu)同(tong)規(gui)格的(de)(de)被測物件的(de)(de)靈敏度會(hui)有不(bu)同(tong),且各傳感器(qi)靈敏度之間(jian)也會(hui)有一定差異,所以校準通道增益是(shi)標定處(chu)理中的(de)(de)重要環節。


   校準(zhun)通(tong)道增(zeng)益與(yu)具體的(de)檢(jian)測(ce)應(ying)用,特別是(shi)與(yu)具體的(de)標(biao)樣有著(zhu)密切的(de)關系。常(chang)用的(de)校準(zhun)通(tong)道增(zeng)益的(de)方法是(shi):將標(biao)樣上標(biao)準(zhun)缺陷的(de)峰值(zhi)校準(zhun)到對(dui)應(ying)門限值(zhi)處,一般是(shi)將相同缺陷逐一或一次(ci)性(xing)能(neng)地被傳(chuan)感器(qi)檢(jian)測(ce)到。


   Y;=THp/(dimax-C;) (4-45)  式中,Y;是第i個(ge)通道(dao)的增(zeng)益;TH為(wei)門限值(zhi);dimar是第i個(ge)通道(dao)檢測到的指定缺陷的峰值(zhi);C;為(wei)經校(xiao)準(zhun)過(guo)的第i個(ge)通道(dao)的基準(zhun);p為(wei)單位轉換(huan)系(xi)數。


   為提高不銹鋼管(guan)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(fang)法


  電子標(biao)(biao)定器(qi)是(shi)一(yi)種(zhong)標(biao)(biao)準的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)信號(hao)(hao)發生(sheng)器(qi)。如圖4-91所示,永久(jiu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵在標(biao)(biao)定器(qi)中做(zuo)高速(su)旋轉運動,形(xing)成(cheng)(cheng)脈動磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)信號(hao)(hao)源,產生(sheng)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場信號(hao)(hao)遍歷檢測探靴中的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)敏感元件,形(xing)成(cheng)(cheng)標(biao)(biao)定磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)信號(hao)(hao)。電子標(biao)(biao)定器(qi)包括操作手柄、套筒(tong)、外罩、電池及充電器(qi)。其主要有以下特點:


  1)采(cai)用一個永磁源,信號穩定一致。


  2)永磁(ci)源做高(gao)速、高(gao)精度旋轉運(yun)動,磁(ci)場源與(yu)探頭之(zhi)間相對運(yun)動的速度不會影響標定準確性。


  3)采用離線(xian)方式(shi)對(dui)單個(ge)探(tan)靴依次標定。


  4)精度高,可(ke)靠性(xing)高,工作性(xing)能穩定。


  5)手提便攜式設(she)計,體積小(xiao)巧,攜帶使用方便。


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 采用電子(zi)標定器(qi)對檢測探頭進行(xing)靜態標定的流程如下(xia):


(1)準備工作一檢測信號系統處(chu)于工作狀態。安(an)裝(zhuang)檢測軟(ruan)件,并(bing)將標(biao)定探頭(tou)、前(qian)置放大器、數據采集卡以及顯示計算機依次(ci)連接好,如圖4-92所示。


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(2)標定(ding) 首先進入軟件標定(ding)界(jie)面,如(ru)圖(tu)4-93所示。


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將(jiang)標定(ding)器(qi)(qi)放(fang)在探頭檢測面上(shang),用(yong)標定(ding)器(qi)(qi)的定(ding)位(wei)邊(bian)緊貼(tie)在探頭一(yi)側進行左右定(ding)位(wei),如圖4-94所示。


打(da)開(kai)標(biao)(biao)定(ding)器(qi),開(kai)始輸(shu)出磁場信(xin)號。檢(jian)測過程中,推(tui)動標(biao)(biao)定(ding)器(qi)從探頭的(de)一端(duan)較(jiao)勻速地(di)滑(hua)向另(ling)一端(duan)。每個通道(dao)的(de)信(xin)號通過前置放(fang)大(da)器(qi)、數據(ju)采集卡(ka),最終被檢(jian)測軟(ruan)件獲取及(ji)保存。


保存(cun)數據,關閉標(biao)定器。


(3)數據分析,調節增(zeng)益 打(da)開數據軟件采(cai)集的數據,如圖(tu)4-95所示。


  圖4-95中,通(tong)道(dao)(dao)1波(bo)(bo)高(gao)(gao)55.5dB,通(tong)道(dao)(dao)2波(bo)(bo)高(gao)(gao)55dB,通(tong)道(dao)(dao)3波(bo)(bo)高(gao)(gao)57dB,通(tong)道(dao)(dao)4波(bo)(bo)高(gao)(gao)56dB,通(tong)道(dao)(dao)5波(bo)(bo)高(gao)(gao)56dB,通(tong)道(dao)(dao)6波(bo)(bo)高(gao)(gao)55dB,通(tong)道(dao)(dao)7波(bo)(bo)高(gao)(gao)56dB,通(tong)道(dao)(dao)8波(bo)(bo)高(gao)(gao)56.5dB。之(zhi)后,將門限設置(zhi)為(wei)大多數通(tong)道(dao)(dao)信號(hao)的波(bo)(bo)高(gao)(gao)處,如圖4-96所示(shi)。


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  將通道(dao)(dao)1增(zeng)益提(ti)高(gao)0.5dB,通道(dao)(dao)2、6增(zeng)益提(ti)高(gao)1dB,通道(dao)(dao)3增(zeng)益減小(xiao)1dB,通道(dao)(dao)8增(zeng)益減小(xiao)0.5dB。調(diao)節(jie)后(hou)再用標定器重(zhong)復(fu)步驟(2),得到的信號如圖(tu)4-97所示(shi)。


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二、動態標定方(fang)法


  動態(tai)標定(ding)(ding)方法是指(zhi)采用帶有(you)人(ren)工缺(que)陷(xian)的鋼管(guan)重復(fu)通(tong)過檢(jian)測(ce)(ce)系統(tong),來對陣列檢(jian)測(ce)(ce)通(tong)道進(jin)行標定(ding)(ding)。在標定(ding)(ding)過程中(zhong),需(xu)要調整鋼管(guan)的角度與位置使鋼管(guan)上的同(tong)一缺(que)陷(xian)依次經(jing)過不同(tong)的檢(jian)測(ce)(ce)通(tong)道。


  不(bu)銹鋼(gang)管橫(heng)向缺(que)(que)陷(xian)檢測(ce)(ce)(ce)系統(tong)的標定方法為,在(zai)鋼(gang)管表面刻制(zhi)一個環形槽,一次(ci)性通(tong)過所(suo)(suo)有橫(heng)向缺(que)(que)陷(xian)檢測(ce)(ce)(ce)傳(chuan)感器(qi),或者通(tong)過不(bu)斷(duan)調(diao)整刻制(zhi)有標準橫(heng)向缺(que)(que)陷(xian)鋼(gang)管的角(jiao)度,使(shi)缺(que)(que)陷(xian)依次(ci)經過所(suo)(suo)有橫(heng)向檢測(ce)(ce)(ce)通(tong)道(dao)(dao),最終可(ke)根據各(ge)通(tong)道(dao)(dao)產(chan)生的信號幅值(zhi)差(cha)異(yi)進行增益調(diao)整,使(shi)得缺(que)(que)陷(xian)無論以何種角(jiao)度進入(ru)橫(heng)向檢測(ce)(ce)(ce)主機各(ge)通(tong)道(dao)(dao)均能獲(huo)得一致的檢測(ce)(ce)(ce)信號幅值(zhi)。


  縱(zong)向(xiang)缺陷(xian)檢(jian)測(ce)系統(tong)的(de)(de)標定(ding)(ding)則可利用(yong)刻(ke)制(zhi)在樣(yang)管(guan)上的(de)(de)長(chang)軸向(xiang)裂紋一次性(xing)通(tong)(tong)過所(suo)有縱(zong)向(xiang)缺陷(xian)檢(jian)測(ce)傳(chuan)感(gan)器(qi),或者刻(ke)制(zhi)有標準縱(zong)向(xiang)缺陷(xian)的(de)(de)鋼管(guan)慢(man)慢(man)向(xiang)前運動,使(shi)缺陷(xian)依次經過所(suo)有縱(zong)向(xiang)檢(jian)測(ce)通(tong)(tong)道,同樣(yang),最(zui)后(hou)根據各通(tong)(tong)道的(de)(de)信(xin)號輸出差異(yi)來(lai)調整(zheng)通(tong)(tong)道增(zeng)益,使(shi)得(de)所(suo)有傳(chuan)感(gan)器(qi)產生相同的(de)(de)信(xin)號幅值。常(chang)用(yong)的(de)(de)標定(ding)(ding)方法對樣(yang)管(guan)的(de)(de)制(zhi)作要求較高,如(ru)(ru)樣(yang)管(guan)上的(de)(de)環形槽和(he)長(chang)裂紋。如(ru)(ru)果(guo)(guo)用(yong)于標定(ding)(ding)的(de)(de)缺陷(xian)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)或形位(wei)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)精度不滿足(zu)相應要求,則會(hui)降低標定(ding)(ding)的(de)(de)效果(guo)(guo)和(he)準確性(xing)。





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