根據不銹鋼管在線和離線檢測工藝要求,給出如圖6-9所示的不銹鋼管漏磁(ci)檢測(ce)系統總體布局。檢測流程如下:鋼管經矯直和吹灰后進入待檢臺架,然后由上料機構運送至輸送輥輪,并依次通過橫向和縱向檢測主機;為保證鋼管運行的平穩性,采用夾送輥裝置對鋼管實施壓緊扶正;計算機對檢測數據進行實時處理和分析,如存在缺陷計算機會發出報警信號并控制標記系統對缺陷進行定位標記;之后,利用退磁系統消除不銹鋼管中的剩余磁場;最后,分選系統根據檢測結果對鋼管進行自動分類,經下料機構分別進入成品和疑似品臺架;疑似品進行修復后需進行再檢測,不合格鋼管直接回爐。

針對被(bei)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)缺(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)特征(zheng),無(wu)損檢(jian)(jian)(jian)測(ce)方(fang)(fang)(fang)法(fa)在實施中(zhong)應該(gai)選用(yong)不(bu)同的(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)方(fang)(fang)(fang)式和結構。由于檢(jian)(jian)(jian)測(ce)時的(de)(de)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)敏感性,為了實現不(bu)銹鋼管中(zhong)軸向(xiang)、周向(xiang)缺(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)全覆蓋(gai)檢(jian)(jian)(jian)測(ce),無(wu)論采用(yong)何(he)種檢(jian)(jian)(jian)測(ce)方(fang)(fang)(fang)法(fa),均不(bu)可(ke)避(bi)免地需要兩種類型的(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)設備(bei):橫向(xiang)缺(que)(que)陷(xian)(xian)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)主(zhu)機(ji)和縱(zong)向(xiang)缺(que)(que)陷(xian)(xian)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)主(zhu)機(ji),這樣才能實現全方(fang)(fang)(fang)位的(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)。
在(zai)不銹鋼管的(de)自動(dong)化檢(jian)測(ce)(ce)(ce)中,全方位檢(jian)測(ce)(ce)(ce)實現(xian)(xian)的(de)主(zhu)要(yao)手段,首(shou)先是(shi)要(yao)保證探頭能(neng)夠掃(sao)查(cha)到不銹鋼管的(de)各個部位;其次是(shi)要(yao)讓檢(jian)測(ce)(ce)(ce)探頭感應到缺陷的(de)存(cun)在(zai)。因此,除了漏磁檢(jian)測(ce)(ce)(ce)原(yuan)理以及傳感器(qi)外,這(zhe)(zhe)里(li)介(jie)紹(shao)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)主(zhu)機的(de)工(gong)作形(xing)式,即如何(he)帶動(dong)探頭實現(xian)(xian)100%無遺漏的(de)掃(sao)查(cha),這(zhe)(zhe)是(shi)不同檢(jian)測(ce)(ce)(ce)方法實現(xian)(xian)全覆(fu)蓋(gai)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)共性問題。
不銹鋼(gang)(gang)管(guan)漏(lou)磁檢(jian)(jian)測(ce)系統采(cai)用(yong)復合磁化(hua)方(fang)式實(shi)現(xian)全(quan)方(fang)位的(de)(de)缺陷檢(jian)(jian)測(ce)。由(you)于軸(zhou)向(xiang)(xiang)磁化(hua)場(chang)沿(yan)鋼(gang)(gang)管(guan)中心(xin)線(xian)呈軸(zhou)對稱分布(bu),在鋼(gang)(gang)管(guan)中部易(yi)形(xing)成(cheng)均(jun)勻(yun)的(de)(de)全(quan)斷(duan)面(mian)(mian)磁化(hua)區域。鋼(gang)(gang)管(guan)縱向(xiang)(xiang)缺陷漏(lou)磁檢(jian)(jian)測(ce)原理如圖(tu)6-10所示(shi),由(you)于采(cai)用(yong)周(zhou)向(xiang)(xiang)局(ju)部磁場(chang)作(zuo)為(wei)勵磁源,沿(yan)鋼(gang)(gang)管(guan)周(zhou)向(xiang)(xiang)靠近(jin)極靴(xue)的(de)(de)區域磁化(hua)不均(jun)勻(yun)且背景磁場(chang)雜亂,僅在中間(jian)DZ1和DZ2區域形(xing)成(cheng)較均(jun)勻(yun)磁化(hua)。為(wei)實(shi)現(xian)鋼(gang)(gang)管(guan)縱向(xiang)(xiang)缺陷的(de)(de)全(quan)表面(mian)(mian)覆(fu)蓋檢(jian)(jian)測(ce),需要檢(jian)(jian)測(ce)探頭與(yu)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)之(zhi)間(jian)形(xing)成(cheng)旋轉(zhuan)掃查,進一步結合鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)軸(zhou)向(xiang)(xiang)運動,最終使得縱向(xiang)(xiang)檢(jian)(jian)測(ce)探頭在鋼(gang)(gang)管(guan)表面(mian)(mian)上形(xing)成(cheng)螺旋掃查軌跡。

如圖6-11所(suo)示(shi),不銹鋼管(guan)(guan)自動化(hua)(hua)漏磁(ci)檢(jian)(jian)測主(zhu)要(yao)有基于鋼管(guan)(guan)直線前(qian)(qian)進(jin)和(he)螺(luo)(luo)旋(xuan)前(qian)(qian)進(jin)的(de)兩(liang)種(zhong)實現方法。基于不銹鋼管(guan)(guan)直線前(qian)(qian)進(jin)方法中,軸向(xiang)(xiang)磁(ci)化(hua)(hua)器和(he)橫(heng)向(xiang)(xiang)探(tan)(tan)頭固定不動,從而橫(heng)向(xiang)(xiang)探(tan)(tan)頭在鋼管(guan)(guan)表面形成(cheng)(cheng)直線掃(sao)(sao)查軌(gui)跡;周向(xiang)(xiang)磁(ci)化(hua)(hua)器和(he)縱(zong)(zong)向(xiang)(xiang)探(tan)(tan)頭高速旋(xuan)轉,從而使得縱(zong)(zong)向(xiang)(xiang)探(tan)(tan)頭在鋼管(guan)(guan)表面形成(cheng)(cheng)螺(luo)(luo)旋(xuan)掃(sao)(sao)查軌(gui)跡。當鋼管(guan)(guan)螺(luo)(luo)旋(xuan)前(qian)(qian)進(jin)時,橫(heng)向(xiang)(xiang)和(he)縱(zong)(zong)向(xiang)(xiang)檢(jian)(jian)測主(zhu)機的(de)磁(ci)化(hua)(hua)器和(he)探(tan)(tan)頭均固定不動,此時橫(heng)向(xiang)(xiang)和(he)縱(zong)(zong)向(xiang)(xiang)探(tan)(tan)頭在鋼管(guan)(guan)表面上(shang)形成(cheng)(cheng)相同的(de)螺(luo)(luo)旋(xuan)掃(sao)(sao)查軌(gui)跡。

基于不銹鋼管直線前進的縱向檢測系統在提高運行速度時,面臨的技術難點包括:一方面,考慮到磁化器高速旋轉的失穩,線圈質量不能過大,從而以降低磁化能力為代價;另一方面,高速旋轉時集電環傳輸大電流,觸點處容易產生火花,從而限制了線圈磁化電流的提升。此外,旋轉探頭的檢測信號采用分時復用方式由少量的集電環進行傳輸,受重復頻率的限制,檢測探頭的獨立通道數量拓展受限,難以實現以多通道冗余檢測為基礎的高分辨率和缺陷類型識別。然而,采取如圖6-11b所示的基于鋼管螺旋前進的檢測方案,可實現高速高精度漏磁檢測。由于周向磁化器和探頭固定不動,線圈質量和磁化電流不受限制,可利用超強磁化方式實現不銹鋼厚壁管的高靈敏度檢測,并且因傳感器檢測信號采用并行方式傳輸,可根據需求任意拓展通道數量,這一方式解決了旋轉式探頭的諸多困難。但基于鋼管螺旋前進的漏磁檢測系統也存在輸送輥道較為復雜的不利因素,在選擇漏磁檢測工藝時,需要根據鋼管的生產工藝和檢測要求來選取和設計。
對于自動(dong)(dong)化鋼(gang)管漏磁檢測(ce)系統而言,檢測(ce)軌(gui)跡規劃決定著鋼(gang)管檢測(ce)運動(dong)(dong)方(fang)式(shi)的(de)選擇,同時也在(zai)很(hen)大程(cheng)度上影(ying)響(xiang)著裝備的(de)機械(xie)結(jie)構。這里,簡要對現今主(zhu)要存在(zai)的(de)4種(zhong)鋼(gang)管檢測(ce)運動(dong)(dong)方(fang)式(shi)進行分(fen)析(xi)(xi)與比較,歸納總(zong)結(jie)出(chu)兩種(zhong)不同類(lei)型(直線型和螺旋線型)的(de)掃查(cha)方(fang)式(shi),依次分(fen)析(xi)(xi)不同軌(gui)跡類(lei)型的(de)探(tan)頭(tou)布置方(fang)案、單探(tan)頭(tou)架與多探(tan)頭(tou)架掃查(cha)軌(gui)跡區域及其(qi)影(ying)響(xiang)因素等問題,最后分(fen)析(xi)(xi)了保證鋼(gang)管全覆蓋檢測(ce)的(de)充要條件。

