[实用新型]钢管超声波自动探伤控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及无损检测自动探伤技术领域，特别是一种钢管超声波自动探伤控制装置。

背景技术

本实用新型属于无损检测自动探伤技术领域，特别是一种管材超声波自动探伤检测装置。传统的焊接钢管焊接质量检测主要采用目测、射线检测、手工超声波检测等。其中目测为最早使用的方法，仅能检测焊接钢管的表面质量，一般也只用于小口径焊接钢管质量检测。对于大口径焊接钢管(一般指管径1米以上)焊接质量的检测，采用射线检测操作上也是非常困难的，首先要在管子的对接焊缝上贴上带暗盒的增感胶片，探伤操作人员操作射线探伤机发射X射线，将焊缝焊接质量情况拍摄下来。然后在暗室里进行显影、定影、冲洗、晾干后，才能得到焊缝胶片，再由专业评片人员评定焊缝焊接质量情况。这种方法在试验室有铅房保护的情况下，探伤操作人员的人身健康安全还需要特别地加以保护，防止射线对人体造成的损害，工作量超标可以造成人体白细胞下降甚至导致白血病。另外，对于大口径焊接钢管的每一道焊口都需要很多的增感胶片，资金耗费巨大，还需要花费大量的时间来贴片、拍摄、显影、定影、冲洗、晾干、评定后，才能得到焊缝焊接质量情况，不能参与流水作业，严重影响生产进度。

尤其是使用条件极其恶劣的石油用管材，因而其质量要求高，但因有许多缺陷，特别是内部缺陷人工目视检测是辨别不出来的，需要用物理的方法进行无损检测。在石油用管材的无损检测领域中，超声波检测作为一种有效的检测方式已经得到了广泛的应用。它利用超声波在金属中的传播速度快等特性，通过分析反射回来的缺陷回波来检测判定缺陷。焊管探伤采用不同的超声波探伤方法，其探伤准确性相差比较大，而手工超声波检测由于探头的不断磨损、焊道几何形状的差异及各种复合缺陷所形成波形的不确定性，人为因素影响也很大，检测结果带有主观因素，并与探伤操作人员的技术水平与责任心有关，不仅费时而且还要产生人为误差，由于缺陷回波信号可能会被误判，包括由波形转换或声速改变方向所形成的伪信号，一般来说，手工超声波检测需要探伤操作人员具有高水平的技能和训练。其检测结果一般不能被永久地记录，该记录只局限于纸质文件，而不是探伤检测过程的真实再现。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于对焊接前的母材和成型焊接后、静水压及扩径后的焊接钢管作全焊缝及管体自动化探伤的钢管超声波自动探伤控制装置。

本实用新型的钢管超声波自动探伤控制装置，由机械PC工作站1、PLC控制柜2、操作台3、钢管旋转测速装置4、探伤小车行走测速装置5、钢管到位及输送轨道控制6、上下料步进机构7、钢管旋转托棍控制8、探头阵列焊缝电磁跟踪机构9、探伤小车行走控制10、仪器室自动跟随控制11、缺陷自动喷标识装置12、CCD监视控制13、油气路液压传动控制14、耦合剂水控制15、探伤小车行走限位控制16、旋转托辊升降控制17、探头阵列升降控制18、超声波探头阵列19所组成，其连接关系由机械PC工作站1与PLC控制柜2、操作台3相连接；PLC控制柜2、操作台3与钢管旋转测速装置4、探伤小车行走测速装置5、钢管到位及输送轨道控制6、上下料步进机构7、钢管旋转托棍控制8、探头阵列焊缝电磁跟踪机构9、探伤小车行走控制10、仪器室自动跟随控制11、缺陷自动喷涂标识装置12、CCD监视控制13、油气路液压传动控制14、耦合剂水控制15、探伤小车行走限位控制16、旋转托辊升降控制17、探头阵列升降控制18相连接；探头阵列升降控制18与超声波探头阵列19相连接所构成，并与被检测的钢管20构成闭环的钢管超声波自动探伤控制装置。

所述的机械PC工作站1采用一台工业控制计算机作为上位机是整个自动探伤控制装置的控制核心，管理、控制整个控制装置的运行情况，与PLC下位机之间通过工业总线实时通讯。

所述的PLC控制柜2由一台西门子S7-300系列的PLC(CPU315-2DP)作为整个自动探伤控制装置的下位机，监控整个控制装置的运行情况，与机械PC工作站1之间通过工业总线实时通讯。

所述的操作台3由各种开关按钮组成，配以控制按钮来适应多变的过程控制，实现整个控制装置的主令控制、信号指示。

所述的与PLC控制柜2和操作台3相连接的钢管旋转测速装置4测得到钢管旋转托辊开关磁阻电机的转数，开关磁阻电机通过机械传动机构控制焊接钢管的旋转运动。

所述的与PLC控制柜2和操作台3相连接的探伤小车行走测速装置5测得到探伤小车行走的直线运动伺服电机的转数，伺服电机通过机械传动机构控制探伤小车的行走运动。