不銹鋼管自動化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。


 標定是在(zai)正常(chang)工(gong)作采(cai)集前(qian)對各檢測通(tong)道一致性的預處理(li)。在(zai)漏磁檢測中,一般(ban)在(zai)檢測設(she)備使用了一定的次數或(huo)時(shi)間后將要(yao)進(jin)行一次標定處理(li),包括:


(1)校準(zhun)通道(dao)基準(zhun) 


   通(tong)(tong)道(dao)(dao)基(ji)準(zhun)是(shi)(shi)信號(hao)圖(tu)形(xing)化顯示(shi)的(de)(de)(de)(de)基(ji)線,校準(zhun)通(tong)(tong)道(dao)(dao)基(ji)準(zhun)一方(fang)面是(shi)(shi)為了檢測信號(hao)最大化圖(tu)形(xing)顯示(shi);另(ling)一方(fang)面,校準(zhun)通(tong)(tong)道(dao)(dao)基(ji)準(zhun)是(shi)(shi)同多通(tong)(tong)道(dao)(dao)融合處(chu)理的(de)(de)(de)(de)必要條件。最常用的(de)(de)(de)(de)校準(zhun)通(tong)(tong)道(dao)(dao)基(ji)準(zhun)的(de)(de)(de)(de)方(fang)法是(shi)(shi)每個通(tong)(tong)道(dao)(dao)對自身通(tong)(tong)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)所有數(shu)據(ju)求均值,即


   Ci=Σdj/Ln  (4-44)  式中,C;是(shi)第i個通道(dao)(dao)的(de)基(ji)準;L。為(wei)第i個通道(dao)(dao)的(de)數據(ju)長度;dj為(wei)第i個通道(dao)(dao)第j個數據(ju)的(de)采樣值。


(2)校準通道增益 


   通(tong)道增(zeng)益(yi)是信(xin)號圖(tu)形(xing)化顯示的放大(da)倍數,不僅影響圖(tu)形(xing)化的顯示效(xiao)果,更重(zhong)(zhong)要(yao)的是通(tong)道增(zeng)益(yi)的校準是缺陷判(pan)斷的重(zhong)(zhong)要(yao)參數。檢(jian)測(ce)設備對(dui)不同(tong)材質(zhi)、不同(tong)規格的被測(ce)物(wu)件的靈敏(min)度(du)(du)會有不同(tong),且各(ge)傳感器靈敏(min)度(du)(du)之間也會有一定差異,所以校準通(tong)道增(zeng)益(yi)是標(biao)定處理中的重(zhong)(zhong)要(yao)環節。


   校(xiao)準通(tong)道增(zeng)(zeng)益(yi)與具體的(de)檢(jian)測(ce)應用,特別是與具體的(de)標(biao)樣有(you)著密切的(de)關系(xi)。常用的(de)校(xiao)準通(tong)道增(zeng)(zeng)益(yi)的(de)方法是:將標(biao)樣上(shang)標(biao)準缺陷(xian)的(de)峰值校(xiao)準到對應門限值處,一般是將相同缺陷(xian)逐一或一次性能地被(bei)傳感器檢(jian)測(ce)到。


   Y;=THp/(dimax-C;) (4-45)  式中,Y;是第i個通(tong)道的(de)(de)增(zeng)益(yi);TH為門限值(zhi);dimar是第i個通(tong)道檢測(ce)到的(de)(de)指定(ding)缺陷的(de)(de)峰值(zhi);C;為經校準過的(de)(de)第i個通(tong)道的(de)(de)基準;p為單位(wei)轉(zhuan)換系(xi)數(shu)。


   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(ding)方法(fa)


  電子標定器(qi)(qi)是一種標準的(de)磁(ci)(ci)(ci)信號(hao)(hao)發生(sheng)器(qi)(qi)。如(ru)圖(tu)4-91所示,永(yong)久磁(ci)(ci)(ci)鐵在標定器(qi)(qi)中做高速旋轉(zhuan)運動,形成脈(mo)動磁(ci)(ci)(ci)信號(hao)(hao)源,產生(sheng)的(de)磁(ci)(ci)(ci)場信號(hao)(hao)遍(bian)歷(li)檢測探靴中的(de)磁(ci)(ci)(ci)敏感元件(jian),形成標定磁(ci)(ci)(ci)信號(hao)(hao)。電子標定器(qi)(qi)包括操(cao)作(zuo)手柄(bing)、套筒、外罩、電池及充電器(qi)(qi)。其主要(yao)有以下(xia)特點(dian):


  1)采(cai)用一個永磁源(yuan),信號(hao)穩定一致(zhi)。


  2)永(yong)磁(ci)源做高速(su)、高精度旋轉運(yun)動,磁(ci)場源與探頭之間(jian)相(xiang)對運(yun)動的(de)速(su)度不會影響標定準確(que)性。


  3)采用離線方式對單個探(tan)靴(xue)依次標定。


  4)精(jing)度高(gao),可靠性(xing)高(gao),工作性(xing)能穩(wen)定(ding)。


  5)手提便攜式設計(ji),體積小(xiao)巧,攜帶使用方便。


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 采用電子(zi)標(biao)定器對檢測探頭進行靜態標(biao)定的流程如(ru)下(xia):


(1)準備(bei)工(gong)作一檢(jian)測(ce)信號(hao)系統處于工(gong)作狀態。安(an)裝(zhuang)檢(jian)測(ce)軟(ruan)件(jian),并將標定探頭、前(qian)置(zhi)放大器、數(shu)據(ju)采(cai)集卡以及顯示計算機依次連接好,如圖4-92所(suo)示。


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(2)標(biao)定 首先進入軟件標(biao)定界面,如圖(tu)4-93所示。


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將(jiang)標(biao)定器放在(zai)探(tan)頭檢測面上,用標(biao)定器的定位邊(bian)緊貼在(zai)探(tan)頭一側進行左(zuo)右定位,如(ru)圖4-94所示。


打(da)開標定器,開始輸出磁場信(xin)(xin)號。檢測過程中,推(tui)動(dong)標定器從探頭的一(yi)端(duan)較勻速(su)地(di)滑向另一(yi)端(duan)。每(mei)個通道(dao)的信(xin)(xin)號通過前置(zhi)放大器、數據采(cai)集卡(ka),最終(zhong)被檢測軟件獲(huo)取及(ji)保存。


保(bao)存(cun)數據,關閉標定器。


(3)數(shu)據分析,調節增益 打開數(shu)據軟件采(cai)集的數(shu)據,如圖4-95所(suo)示。


  圖(tu)4-95中,通(tong)道1波(bo)高(gao)55.5dB,通(tong)道2波(bo)高(gao)55dB,通(tong)道3波(bo)高(gao)57dB,通(tong)道4波(bo)高(gao)56dB,通(tong)道5波(bo)高(gao)56dB,通(tong)道6波(bo)高(gao)55dB,通(tong)道7波(bo)高(gao)56dB,通(tong)道8波(bo)高(gao)56.5dB。之后,將門限設(she)置(zhi)為大多數通(tong)道信號的(de)波(bo)高(gao)處,如圖(tu)4-96所示。


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  將通(tong)道(dao)1增(zeng)益(yi)提高0.5dB,通(tong)道(dao)2、6增(zeng)益(yi)提高1dB,通(tong)道(dao)3增(zeng)益(yi)減小1dB,通(tong)道(dao)8增(zeng)益(yi)減小0.5dB。調節(jie)后再用標定器(qi)重(zhong)復步(bu)驟(2),得到的(de)信號如圖4-97所示(shi)。


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二(er)、動態標定方法


  動態標(biao)定方(fang)法(fa)是指采用(yong)帶有人工缺(que)陷的鋼(gang)管重復通(tong)過(guo)檢測(ce)系統,來對陣列檢測(ce)通(tong)道進行標(biao)定。在標(biao)定過(guo)程中(zhong),需(xu)要調整鋼(gang)管的角(jiao)度與(yu)位置使鋼(gang)管上的同一(yi)缺(que)陷依次經過(guo)不同的檢測(ce)通(tong)道。


  不(bu)銹鋼(gang)(gang)管橫(heng)向(xiang)缺(que)陷檢測系統的(de)(de)標定(ding)方法(fa)為,在鋼(gang)(gang)管表面刻制一個環形(xing)槽,一次性通(tong)(tong)過所(suo)有(you)(you)橫(heng)向(xiang)缺(que)陷檢測傳感器,或者通(tong)(tong)過不(bu)斷(duan)調(diao)整(zheng)刻制有(you)(you)標準橫(heng)向(xiang)缺(que)陷鋼(gang)(gang)管的(de)(de)角度,使(shi)缺(que)陷依(yi)次經過所(suo)有(you)(you)橫(heng)向(xiang)檢測通(tong)(tong)道(dao),最終可根(gen)據各通(tong)(tong)道(dao)產生(sheng)的(de)(de)信(xin)號幅(fu)值差異進行增(zeng)益(yi)調(diao)整(zheng),使(shi)得缺(que)陷無論以何種角度進入橫(heng)向(xiang)檢測主機各通(tong)(tong)道(dao)均能獲得一致的(de)(de)檢測信(xin)號幅(fu)值。


  縱(zong)向(xiang)缺陷檢測系統的(de)(de)標(biao)定則(ze)可(ke)利用刻(ke)制(zhi)在(zai)樣(yang)管上的(de)(de)長(chang)軸向(xiang)裂(lie)紋(wen)(wen)一(yi)次(ci)性(xing)通過所(suo)(suo)有縱(zong)向(xiang)缺陷檢測傳(chuan)感器,或(huo)者刻(ke)制(zhi)有標(biao)準縱(zong)向(xiang)缺陷的(de)(de)鋼(gang)管慢慢向(xiang)前運動,使(shi)缺陷依(yi)次(ci)經過所(suo)(suo)有縱(zong)向(xiang)檢測通道(dao),同(tong)樣(yang),最后(hou)根據各通道(dao)的(de)(de)信號輸出差異(yi)來調整(zheng)通道(dao)增益,使(shi)得所(suo)(suo)有傳(chuan)感器產生(sheng)相同(tong)的(de)(de)信號幅值。常用的(de)(de)標(biao)定方法對樣(yang)管的(de)(de)制(zhi)作要(yao)(yao)求較高,如樣(yang)管上的(de)(de)環形槽(cao)和(he)長(chang)裂(lie)紋(wen)(wen)。如果用于(yu)標(biao)定的(de)(de)缺陷尺(chi)寸或(huo)形位尺(chi)寸精度不滿足相應要(yao)(yao)求,則(ze)會(hui)降低(di)標(biao)定的(de)(de)效果和(he)準確(que)性(xing)。





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