厚壁無縫鋼管的超聲波自動探傷系統構造-飛泰檢測

高壓無縫鋼管在生產加工過程中，會產生各種缺陷，影響鋼管質量。為確保產品的安全性，國家有關部門要求生產企業必須按照產品標準開展無縫鋼管的檢測。無損檢測主要包括五種方法：超聲波檢測、射線檢測、渦流檢測、磁粉檢測和滲透檢測，在無縫鋼管的檢測領域中，超聲檢測作為一種有效的檢測手段，已經得到了廣泛的應用。與其它無損檢測方法相比，超聲波檢測具有被測對象范圍廣、檢測深度大、缺陷定位準確、檢測靈敏度高、成本低、超作性能好、速度快、對人體無害等優點?？梢姡暡o損檢測是無損檢測領域中的一種非常重要的方法，它對于提高無縫鋼管產品的質量和可靠性有著重要的意義。

超聲波探傷原理

超聲檢測的基本原理是：超聲發射元件激發出的超聲波在被檢測件內部傳播時，由于被檢測件各部分的材料性能不同或者組織結構不同而導致超聲波發生變化，當變化后的超聲波被檢測儀器接收后，分析其時域變化、頻域變化或者能量變化就可以了解被檢測件內部的具體情況。根據超聲檢測原理，采用水浸耦合脈沖反射法進行缺陷檢測。脈沖反射法有：靈敏度高，缺陷定位精度高，適用于多種探傷技術，不需要專門掃查裝置現場手工操作方便等優點。采用水作為耦合液不僅能提高超聲波的透射性，同時還能避免探頭的磨損問題。

探傷系統

系統主要需要實現對直管進行連續的自動探傷，對彎管手動探傷；根據被探鋼管和超聲波探頭運動方式，國內無縫鋼管自動超聲波探傷設備主要有兩種類型：一種是鋼管螺旋前進、探頭不移動的裝置；另一種是鋼管直線前進、探頭高速旋轉的裝置。無論是哪種運動方式，都必須確保被探鋼管的整個截面積被全部掃描到。[4]由于所檢測鋼管的最大長度為3m，且該系統為連續測量系統，實際檢測長度遠不只3m，為減小檢測機構體積，同時保證檢測鋼管的直線度，因此采用鋼管螺旋前進而探頭不移動的裝置。根據超聲波檢測原理和探傷實踐，系統選擇水箱式水浸脈沖反射法實現無縫鋼管的檢測。

系統組成

系統主要由三部分組成：機械傳動系統、控制系統及軟件系統。

機械傳動系統

系統探傷的主要流程為：上料，探傷，標傷，下料。機械系統方案，如圖2所示。它由三部分組成，第一部分是上料架，輥道固定在臺架上。第二部分是傳動和探傷系統，探傷器的臺架上分別安裝有傳動機構和水箱，水箱內設有兩個探頭架，并分別在其上面安裝探頭，用以橫向及縱向缺陷，探頭靜止不動，但角度和位置可調。第三部分是下料架。被檢管材經水箱前壁和后壁上與直徑配合的端蓋穿過水箱（在水箱的兩端頭，根據工件的管徑設置了定位相同，內孔不同的端蓋，端蓋內孔采用高分子材料進行密封）。由于所檢測鋼管的直線度較差，所以水箱尺寸設計比較小，長度為150mm。

飛泰超聲波自動探傷系統

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