[发明专利]在线超声检测无缝钢管时控制沉降物的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种沉降物监测方法及装置，具体是涉及一种在线超声检测无缝钢管时控制沉降物的方法及装置。

背景技术

无缝钢管经热处理后需经过一道无损检测工序以确保出厂前的品质，实际生产过程中超声自动无损检测设备被广泛使用。现有成熟的并且使用率最高的超声自动检测设备产生的声波进入管体前仍然需要介质耦合，而水作为一种常规耦合介质由于其成本低、易于循环利用、粘度小可快速建立稳定的耦合条件等特点，在现有自动在线超声检测设备上得到了普及。然而，无缝钢管经过回火处理在空冷却过程中，其表面会产生一定量的松散氧化皮，受环境温度影响，冷却速度不同管材表面产生的氧化皮也不同。携带着氧化皮的钢管进入超声探伤区，由于检测设备对钢管的夹持或正常触碰，将使松散的氧化皮脱落随耦合用水进入超声换能器腔体聚集如图1-图4所示，随着检测钢管数的增多，超声换能器腔体的氧化皮将逐渐增多。而耦合用水一般为流动状态以补偿超声腔体的正常溢流量，并且钢管相对水处于进给运动态，因此超声换能器腔体内的氧化皮颗粒部分将悬浮在水中呈现浑浊现象，若超声换能器固定在钢管的下方，大量的氧化皮还会在超声换能器表面堆积。水中悬浮颗粒越多浑浊度越大，超声换能器表面沉降的氧化皮越多，声波在水中传播的散射就越强，声能量衰减就越大，进入管体的声能就越小，体现在回波幅度越低，无法达到标准人工缺陷校正时的强度，这意味着以基准灵敏度作为缺陷报警输出依据的超声自动检测过程中将出现漏报的风险。实际检测过程中，虽然会每隔一定时间进行灵敏度校正，但是管体氧化皮的产生及脱落具有随机性，如何及时地将耦合用水条件恶化的信息传达给操作人员并要求及时清理超声换能器腔体内的沉降物重新校正灵敏度是超声自动检测提高可靠性面临的重要课题之一。

发明内容

针对背景技术领域中存在的局限性等问颗，本发明的目的在于提供一种在线超声检测无缝钢管时控制沉降物的方法及装置。

本发明采用的技术方案是：

一、一种超声检测耦合用水沉降物在线监测方法的步骤如下： 

1）在自动超声检测设备超声换能器腔体内安装采集座，该采集座的沉降物收集槽一端内安装监测超声换能器，沉降物收集槽另一端侧面安装一个反射体，沉降物监测超声换能器的信号电缆与基于PC机的超声信号处理系统的PXI超声信号收发板卡连接；

2）打开超声换能器腔体进水阀，使得超声换能器腔体内充满水，启动基于PC机的超声信号处理系统并启动Orion1.0软件，配置PXI超声信号收发板卡的工作参数，启用Orion1.0软件I闸门内波形最大幅值跟踪记录模块，该模块波形显示区的监测报警线高度与I闸门的高度一致，实时显示反射体回波记录，此时反射体回波记录高于监测报警线高度不输出监测报警信号；

3）启动无缝钢管检测，采集座的沉降物收集槽开始收集无缝钢管脱落的沉降物悬浮颗粒，利用沉降物监测超声换能器发射的超声波透过沉降物造成的声能衰减的原理，随着沉降物聚集在沉降物收集槽内，反射体回波幅值衰减越厉害，当反射体回波幅值低于监测报警线时输出监测报警信号。

二、一种超声检测耦合用水沉降物在线监测装置：

本发明包括旋转式超声换能器腔体或固定式超声换能器腔体；还包括沉降物监测部件和基于PC机的超声信号处理系统；其中：

沉降物监测部件：包括采集座、沉降物监测超声换能器和反射体；采集座沿长度方向开有一个U形沉降物收集槽，在U形沉降物收集槽的一端安装沉降物监测超声换能器，U形沉降物收集槽的另一端安装反射体组成沉降物监测部件，该部件安装在旋转式超声换能器腔体或固定式超声换能器腔体内；沉降物监测超声换能器与基于PC机的超声信号处理系统的PXI超声信号收发板卡连接。

基于PC机的超声信号处理系统：包括PXI嵌入式主板、PXI超声信号收发板卡、PXI机箱、分析处理软件Orion1.0、显示器、鼠标和键盘；PXI嵌入式主板和PXI超声信号收发板卡插在PXI机箱的PXI插槽内，PXI嵌入式主板与PXI超声信号收发板卡通过PXI总线进行通信。

所述的沉降物监测部件安装在固定式超声换能器腔体的底面，位于探伤换能器的一侧，且与探伤换能器处于同一轴线上，沉降物监测超声换能器的信号电缆通过电缆孔引出连接至PXI超声信号收发板卡。

所述的沉降物监测部件安装在旋转式超声换能器腔体的检测探头之间，在圆周上分别安装相同并且对称的沉降物监测部件，转接头插在探伤超声换能器固定座中，沉降物监测超声换能器通过转接头与PXI超声信号收发板卡连接。

本发明具有的有益效果是：