中厚板材超声波自动探伤仪的研制.pdf
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1、中厚板材超声波自动探伤仪的研制 常凤筠 崔旭东3 陈世鸿 丁丕显 张雅静 (鞍山钢铁学院,鞍山 114002) 摘 要 主要介绍中厚板材探伤需解决的问题及对探伤仪的特殊要求,提出实现中厚板探伤 的方法。 主题词 超声波探伤仪 超声检验 钢板 硬件 软件 DEVELOPM ENTOF THE AUTOMATIC ULTRASONIC DETECTOR FORM ED IAN AND THICK STEEL PLATES Chang Fengjun Cui Xudong3 Chen Shihong D ing Pixian Zhang Yajing (A nshan Institute of Ir
2、on and Steel Technology) Abstract The requirements of median and thick steel plates for ultrasonic flaw detector are discussed. Software and hardware have been designed to meet the requirements of the inspection. Keywords U ltrasonic flaw detector U ltrasonic inspection Steel plate Hardware Software
3、 1 中厚板材探伤对超声波探伤仪要求 对中厚板材进行超声波自动探伤,有几个问题 需要解决,即 中厚板材探伤必须用多探头同时进 行,这时探头本身的探伤灵敏度很难做到一致,各通 道的放大倍数必须能自动校正,以使各通道的探伤 灵敏度做到一致。 中厚板材探伤一般都采用双晶 探头或直探头,同一探头对不同深度、 同样大小的缺 陷,反射回来的缺陷波大小不同,为了准确判定板材 中缺陷的大小,必须有声程补偿电路。 在线探伤 所探钢板规格经常变化,超声波探伤仪必须具有自 动设定探伤闸门和底波闸门的能力。 仪器必须能 按国标进行缺陷判定。 2 探伤灵敏度自动校正 如图1所示,探伤灵敏度自动校正在微处理机 的控制下完
4、成,多通道探伤是分时工作的,探伤时, 在触发某一通道之前,先设该通道的探伤灵敏度,回 波经过电子开关控制的衰减器完成灵敏度的设定。 探伤灵敏度的校正必须能自动完成,在校准样 板下,各探头同时进行校正,把探伤闸门推到底波处 逐渐加大各自通道的探伤灵敏度,直到底波达到某 3鞍钢职工大学 图1 探伤灵敏度设定原理 一水平(如可视屏的一半)之后,灵敏度再加10dB, 作为探伤灵敏度。 3 闸门自动跟踪 超声波自动探伤仪的闸门产生电路如图2所 示。 超声波的闸门不能只用微处理机程序实现,因为 闸门的前后沿定时在0. 1s级,只能用程序预设,用 硬件实现其定时。 即在探伤周期开始之前,对同步计 数器预置一
5、个数,该数为延时时间的补码,同步计数 器的最高位预置为1,在探伤周期开始时开始记数, 在同步计数器计数溢出时停止记数。溢出时刻就是 闸门的一个沿,通过设定不同的预置值,形成超声波 642 第22卷第6期 2 0 0 0年6月 无损检测 NDT Vol . 22 No. 6 June 2 0 0 0 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 标准搜搜网 提供各类标准行业资料免费下载 图2 闸门产生电路 自动探伤仪的两个闸门。 由于板材的实际厚度和标准厚度可能有偏差, 超声波探头的延迟块声程也可
6、能不尽相同,因此在 自动探伤开始之前,探伤闸门和底波闸门要先完成 自动跟踪。 自动跟踪的过程是,根据检测到的底波位置,确 定缺陷波闸门的位置,先将探伤闸门推到底波位置, 然后两个闸门一起前移,一直移到检测不到底波为 止,在此基础上再前移1mm ,以此确定探伤闸门的 后沿,再由所探板材的标准厚度得到探伤闸门的前 沿,而底波闸门的前沿在探伤闸门的后沿之后 0. 5mm ,底波闸门的宽度有5mm声程即可。记录跟 踪的数据,探伤时即可按这些数据设定闸门。 4 DAC自动补偿 不同深度缺陷的双晶探头探伤灵敏度特性曲线 如图3所示。 图3 双晶探头特性曲线 以下两种解决方案可使处在不同深度的同样大 小的缺
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