螺旋管焊縫超聲波自動(dòng)探傷系統(tǒng)簡介

焊縫超聲波探傷激光自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)由激光視覺傳感器、數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。激光視覺傳感器包括一個(gè)CCD攝像機(jī)和一個(gè)半導(dǎo)體激光器;數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)包括圖像采集卡和工業(yè)控制計(jì)算機(jī);控制機(jī)構(gòu)包括PLC和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等;執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括一套定位滑板、一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)和連接機(jī)構(gòu)。系統(tǒng)利用激光視覺傳感器實(shí)時(shí)獲得焊縫圖像;工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過專用軟件處理求得圖像特征點(diǎn),從而計(jì)算出焊縫偏差、寬度、錯(cuò)邊等參數(shù),然后通過PLC發(fā)出控制指令,使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī),帶動(dòng)滑板和探頭架回到正確位置。

超聲波自動(dòng)探傷系統(tǒng)探頭布置

對(duì)于螺旋焊縫的超聲波探傷,現(xiàn)在比較常用的探傷方法是焊管焊縫兩側(cè)布置一定數(shù)量的超聲波橫波探頭,平行焊縫移動(dòng)探測焊管焊縫中平行于焊縫或垂直于焊縫的缺陷。其中兩個(gè)探頭在左右兩側(cè)使用二次聲波探測焊縫上半部的縱向缺陷,兩個(gè)探頭使用三次聲波探測焊縫下半部的縱向缺陷,兩個(gè)探頭采用一發(fā)一收形式探測焊縫橫向缺陷。

探傷系統(tǒng)必須具備以下性能,才能探測出焊縫中主要缺陷

(1)探頭與焊縫的距離固定。由于埋弧焊縫通常有一定的焊縫余高,在遠(yuǎn)邊角處會(huì)存在焊縫余高的固定回波,由于報(bào)警閘門距離遠(yuǎn)邊角處僅有0.25個(gè)焊縫寬度,埋弧焊管的焊縫寬度通常在9~20mm范圍內(nèi),加之邊角反射回波往往較高,回波寬度通常在1mm左右,因此如果探頭的位置變化在2mm,邊角反射回波就會(huì)進(jìn)入閘門,造成誤報(bào)警。對(duì)于采用一發(fā)一收方式進(jìn)行探傷的和號(hào)探頭,如果探頭位置變化,會(huì)造成號(hào)探頭接受不到反射回波,造成漏檢。

(2)探頭架應(yīng)具備相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。為保證未焊透缺陷和橫向裂紋反射波最高,探傷過程中探頭的角度應(yīng)保持不變,耦合穩(wěn)定。

(3)探頭架應(yīng)保證探頭調(diào)節(jié)到探傷規(guī)范中要求的位置,調(diào)節(jié)方便，位置固定可靠。

(4)探傷儀器與探頭組合靈敏度足夠高，確保信噪比。