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分析在线螺旋钢管数字在线超声波自动探伤系统

收藏本文 2024-04-09 点赞:27500 浏览:122833 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:管道运输作为一种高效的专用运输手段,已在石油天然气运输等领域发挥了越来越大的作用。国内大口径运输管线目前主要采取螺旋焊接钢管建造。为保证运输管线的可靠运作,必须严格保证所利用的螺旋钢管的质量。因而探讨和采取一种有效的在线超声波自动化探伤系统成了钢管生产企业的必定选择。同国外相比,我国的检测设备水平比较落后,对钢管焊缝的检测基本上还是采取手动或半自动设备进行,因为检测效率极低,通常只能采取抽查的策略,无法完全检测出每根钢管中可能有着的缺陷。在国际性招标活动中,通常都要求参与投标的钢管生产企业具有比较改善的检测措施,一些企业虽然花费巨额资金以国外引进了一些自动检测设备,但由于国内生产和检测配套条件的限制,其利用效果往往并不理想,结果导致许多引进设备处于闲置状态,浪费了大量的资金。目前的情况大大限制了国内钢管生产企业的国际竞争力。由此,钢管焊缝的无损检测一直是各企业难以解决而又亟待解决的重要不足,迫切需要开发一种适合于我国生产条件的自动化焊缝检测设备。钢管探伤采取不同的超声波策略,其探伤准确性相差较大。由于焊道几何形状的差别及各种复合缺陷所形成的不确定性,造成钢管超声波自动化探伤的难度较大,人为因素影响也很大。如何提升探伤结果的有效性和可靠性成了钢管超声波自动化探伤的重点。经过调查探讨和多年钢管探伤经验,探讨出在钢管螺旋行进状态下,采取精确的探头跟踪系统和单片机技术及计算机信号处理功能融为一体的全数字化超声波探伤系统。螺旋钢管数字在线超声波自动探伤系统与传统探伤仪相比,要有以下优点:(1)检测速度快,可自动检测、计算、记录,还能自动进行深度补偿和自动设置灵敏度。(2)检测精度高,系统对模拟信号进行高速数据采集、量化、计算和判别,其检测精度可高于传统仪器检测结果。(3)记录和档案检测,数字化超声探伤仪可以提供检测记录直至缺陷图像。(4)可靠性高、稳定性好,可全面、客观地采集和存储数据,并对采集到的数据进行实时处理或后处理,对信号进行时域、频域或图像浅析,还可通过方式识别对工件质量进行分级,减少了人为因素的影响,提升了检索的可靠性和稳定性。(5)选用CCD摄像跟踪传感器用于焊缝跟踪,它有检测灵敏度高、不怕水、不怕气、简单可靠等优点。关键词:螺旋钢管论文数字论文在线论文超声波论文探伤论文

    摘要6-7

    Abstract7-12

    第一章 绪论12-15

    1.1 探讨背景12

    1.2 国内外技术背景12-13

    1.3 探讨革新点13-14

    1.4 本章小结14-15

    第二章 系统设计主要技术指标及功能15-21

    2.1 系统设计要求15-16

    2.2 系统设计技术指标16-17

    2.3 系统设计功能与结构17-20

    2.3.1 系统设计功能17

    2.3.2 系统设计结构17-20

    2.4 本章小结20-21

    第三章 无损探伤原理21-35

    3.1 无损检测概述21-24

    3.1.1 射线检测21-22

    3.1.2 超声检测22

    3.1.3 磁粉检测22-23

    3.1.4 渗透检测23

    3.1.5 涡流检测23

    3.1.6 声发射检测23-24

    3.1.7 无损检测策略的选择24

    3.2 超声波探伤原理24-34

    3.2.1 超声波24-25

    3.2.2 超声场25-27

    3.2.3 超声波在界面上的反射与透射27-33

    3.2.4 超声波的衰减33-34

    3.3 本章小结34-35

    第四章 超声波探伤系统探头设计35-40

    4.1 超声波探伤探头的种类35-36

    4.2 斜探头的主要性能36

    4.3 在线探伤的专用探头探讨设计36-37

    4.4 在线探伤系统探头布局占用通道设计37-39

    4.4.1 检测纵向伤38

    4.4.2 检测横向及斜向伤38

    4.4.3 检测焊道 5mm范围分层缺陷38

    4.4.4 试块38-39

    4.5 本章小结39-40

    第五章 基于涡流传感技术的焊缝跟踪系统设计40-45

    5.1 涡流传感技术探讨40-43

    5.1.1 电涡流效应40

    5.1.2 电涡流传感器结构40-41

    5.1.3 电涡流传感器的测量转换电路41-42

    5.1.4 电涡流传感器的运用42-43

    5.2 基于涡流传感技术的焊缝跟踪电气系统设计43

    5.3 在线焊疑自动跟踪系统机械结构设计43-44

    5.4 本章小结44-45

    第六章 埋弧自动焊的缺陷方式45-54

    6.1 埋弧焊焊缝中常见缺陷方式及应对45-51

    6.1.1 咬边缺陷方式及应对45

    6.1.2 焊瘤缺陷方式及应对45-46

    6.1.3 凹坑缺陷方式及应对46

    6.1.4 未焊满缺陷方式及应对46

    6.1.5 烧穿缺陷方式及应对46

    6.1.6 气孔缺陷方式及应对46-47

    6.1.7 夹渣缺陷方式及应对47-48

    6.1.8 裂纹缺陷方式及应对48-49

    6.1.9 未焊透缺陷方式及应对49-50

    6.1.10 未熔合缺陷方式及应对50

    6.1.11 焊缝化学成分或组织成分不符合要求缺陷方式及应对50

    6.1.12 过热和过烧缺陷方式及应对50

    6.1.13 白点缺陷方式及应对50-51

    6.2 埋弧螺旋焊焊缝超声波探伤探讨51-53

    6.2.1 常用探伤策略和技术的探讨51-53

    6.3 本章小结53-54

    第七章 在线超声波自动探伤系统设计54-64

    7.1 在线超声波自动探伤 16 通道数字探伤仪设计54-56

    7.1.1 在线超声波自动探伤 16 路前置发射-接收系统54-56

    7.2 基于耦合状态实时显示系统设计56

    7.2.1 基于耦合状态实时显示系统56

    7.2.2 基于探伤工作波形实时显示系统56

    7.3 在线超声波自动探伤系统探伤工作站设计56-59

    7.3.1 在线超声波自动探伤系统探伤工作站系统设计56-58

    7.3.2 闸门微跟踪功能58-59

    7.3.3 依据耦合状态的增益闭环自动制约策略59

    7.4 在线超声波自动探伤系统软件设计59-60

    7.4.1 基于相关法判伤软件设计59-60

    7.4.2 设计软件探伤报告打印功能60

    7.4.3 设计软件喷标功能60

    7.5 在线超声波自动探伤系统抗干扰设计60-63

    7.5.1 企业工作环境中的干扰源浅析61

    7.5.2 在线超声波自动探伤系统抗干扰设计-电磁兼容技术61-63

    7.6 本章小结63-64

    结论64-66

    攻读硕士学位期间取得的探讨成果66-67

    主要参考文献67-69

    致谢69

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