脈衝渦流檢測焊縫的方法和裝置與流程
2023-10-21 02:21:57
本發明涉及無損檢測技術，具體涉及一種脈衝渦流檢測焊縫的方法和裝置。
背景技術：
目前常用於檢驗焊縫質量的無損探傷方法有磁粉、滲透、超聲、射線和常規渦流等檢測技術。這些技術各有其優點，如磁粉法現場應用非常簡單，直接檢測表面缺陷，但如被檢工件表面有塗層或潮溼，檢測的可靠性將大幅降低，所以必須先去除塗層，擦乾表面；滲透法對表面開口裂紋檢測靈敏度很高但對表面有塗層及潮溼的工件就不理想，且對缺陷的判定有賴於技術人員的經驗；超聲法對工件表層下缺陷的檢測很有效，但檢測時需要耦合劑，效率較低，對缺陷的判定也有賴於技術人員的經驗；射線法對表面層下的檢測很有效，但射線輻射威脅人體，檢測必須進行安全防護，且有些工況不易實施；常規渦流技術對表面開口裂紋很靈敏，在表面塗層、潮溼和水底等惡劣環境下也能開展檢測工作，但對缺陷的判定同樣有賴於技術人員的經驗。
技術實現要素：
(一)要解決的技術問題
本發明要解決的技術問題是提供一種操作簡單，不依賴檢測人員的經驗且能適應各種在線檢測應用環境的焊縫缺陷檢測方法和系統。
(二)技術方案
為解決上述技術問題，提供一種脈衝渦流檢測焊縫缺陷的方法，包括如下步驟：
Step1，根據待測焊縫的寬度，選擇合適的傳感器；
Step2，採用脈衝渦流發生器發出方波信號作為檢測發射信號；
Step3，將step1中所選傳感器置於待測焊縫外部，連續移動傳感器以採集位置連續部位的脈衝渦流感生電壓隨時間衰減的數據；
Step4，通過實施批量運算程序提取不同深度相關位置電壓值的連續曲線；
Step5，計算特殊位置的變化率情況；
Step6，判斷缺陷存在的位置與深度狀態。
優選地，在Step1中，根據待測焊縫的寬度，選擇直徑與焊縫寬度相當的傳感器。
優選地，在Step3中，傳感器掃查的方式選擇X掃查，底部與被測物體表面垂直，側部與被測物體表面緊貼。
優選地，在Step3中，沿被測物體檢測方向連續移動傳感器以採集連續部位的數據。
優選地，在step4中，包括步驟：
Step4-1,按順序提取每個位置的電壓值；
Step4-2,取第一個位置的電壓值得為基準電壓值，以後所有的電壓值都與基準電壓值相除，得到的相對值進行繪圖。
優選地，所述step4中，還包括步驟Step4-3,比較各組數據相對值的變化情況，選取變化率超過10％的位置，且隨序號變動較大的位置進行判斷深度與缺陷大小。
本發明還提供一種脈衝渦流檢測焊縫的系統，包括脈衝渦流信號發生單元以及，包括脈衝渦流信號採集單元、數據處理單元、計算單元和輸出顯示單元的pad系統，所述pad系統中的脈衝渦流信號採集單元、數據處理單元、計算單元和輸出顯示單元依次連接，脈衝渦流信號發生單元與所述pad系統通過藍牙連接。
(三)有益效果
本發明的利用渦流檢測焊縫缺陷的方法，利用脈衝渦流技術對焊縫缺陷進行檢測，檢測效率高；利用脈衝渦流進行焊縫檢測無須進行表面處理，不受提離效果的影響；利用脈衝渦流進行焊縫檢測不受專業技術經驗的約束，設備的操作簡單易行。本發明的裝置和方法使得焊縫的檢測更加高效，更加準確，更適合客戶生產現場的在線使用。
附圖說明
圖1是依照本發明第一實施例的檢測方法檢測的不同深度的焊縫檢測結果圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。
一種脈衝渦流檢測焊縫缺陷的方法，包括如下步驟：
Step1，根據待測焊縫的寬度，選擇合適的傳感器；
Step2，採用脈衝渦流發生器發出方波信號作為檢測發射信號；
Step3，將step1中所選傳感器置於待測焊縫外部，連續移動傳感器以採集位置連續部位的脈衝渦流感生電壓隨時間衰減的數據；
Step4，通過實施批量運算程序提取不同深度相關位置電壓值的連續曲線；
Step5，計算特殊位置的變化率情況；
Step6，判斷缺陷存在的位置與深度狀態。
在Step1中，根據待測焊縫的寬度，選擇直徑與焊縫寬度相當的傳感器。
在Step3中，傳感器掃查的方式選擇X掃查，底部與被測物體表面垂直，側部與被測物體表面緊貼。
在Step3中，沿被測物體檢測方向連續移動傳感器以採集連續部位的數據。
在step4中，包括步驟：
Step4-1,按順序提取每個位置的電壓值，取15組數據；
Step4-2,取第一個位置的電壓值得為基準電壓值，以後所有的電壓值都與基準電壓值相除，得到的相對值進行繪圖。
Step4-3,比較各組數據相對值的變化情況，選取變化率超過10％的位置，且隨序號變動較大的位置進行判斷深度與缺陷大小。
一種脈衝渦流檢測焊縫的系統，包括脈衝渦流信號發生單元以及，包括脈衝渦流信號採集單元、數據處理單元、計算單元和輸出顯示單元的pad系統，所述pad系統中的脈衝渦流信號採集單元、數據處理單元、計算單元和輸出顯示單元依次連接，脈衝渦流信號發生單元與所述pad系統通過藍牙連接。
實施例1：
超聲波帶焊縫缺陷試塊，焊縫寬度2cm，壁厚11.0mm，20#碳鋼，制有裂紋、未焊透，氣孔三個位置的缺陷。溫度常溫，檢測段0.80m，沿焊縫檢測。按以下步驟檢測：
1)選用直徑為20mm，匝數為200×500的傳感器。
2)將傳感器置管線待測區域正上方用PDA控制脈衝渦流發射接收裝置，選擇1Hz方波作為檢測發射信號。
3)選取該段管線任意一位置，進行超聲波測厚，記錄檢測壁厚值。取該傳感器在該位置進行脈衝渦流檢測，將超聲波值波值輸入PAD中，獲得校準係數。
4)啟動檢測模式，將傳感器沿管線待測區域緩緩移動，直到0.80m區域結束。
5)將檢測的原始數據輸入軟體處理程序，獲得焊縫的檢測結果。不同深度的焊縫檢測結果如圖1所示(橫坐標坐標是連續測點順序號，無單位，縱坐標是感應電壓相對強度，無單位)，與製作焊縫缺陷位置和大小情況一致。裂紋貫穿焊縫橫截面，氣孔位於與未融合在近表面附近，程度不是很嚴重。
本發明的利用渦流檢測焊縫缺陷的方法，利用脈衝渦流技術對焊縫缺陷進行檢測，檢測效率高；利用脈衝渦流進行焊縫檢測無須進行表面處理，不受提離效果的影響；利用脈衝渦流進行焊縫檢測不受專業技術經驗的約束，設備的操作簡單易行。本發明的裝置和方法使得焊縫的檢測更加高效，更加準確，更適合客戶生產現場的在線使用。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發明的保護範圍。