Kaedah dan peranti pengesanan kecacatan lipatan untuk paip keluli lancar

1. Prinsip pengesanan kecacatan lipatan untuk paip keluli lancar
Apabila paip keluli pada talian pengesanan melalui kawasan pengesanan ketebalan dinding dengan ketat di sepanjang paksinya pada kelajuan tinggi, pengganding air yang berputar di sekitar paip menghasilkan lajur air semburan dengan tekanan malar untuk menyembur pada paip keluli, dan isyarat ultrasonik yang berserenjang dengan paksi paip keluli yang dipancarkan oleh prob ultrasonik yang berputar bersama digandingkan ke paip melalui lajur air semburan. Gelombang antara muka dan gelombang bawah yang terbentuk apabila isyarat ultrasonik melalui permukaan dalam dan luar paip digandingkan ke prob ultrasonik melalui lajur air. Prob menukar gelombang antara muka dan gelombang bawah kepada output isyarat elektrik, dan selepas pemprosesan, analisis dan pengiraan, lengkung digital yang mencerminkan ketebalan dinding paip keluli terbentuk. Apabila isyarat ultrasonik menemui lipatan atau kecacatan lain pada dinding paip keluli, isyarat kecacatan yang mewakili lipatan dan kecacatan lain terbentuk di antara gelombang antara muka dan gelombang bawah, dan lebar denyut ketebalannya terus berubah dengan ketara. Saiz dan julat kecacatan lipatan dipaparkan pada lengkung.

2. Teknologi pengukuran ketebalan ultrasonik gandingan air semburan bertenaga tinggi berbilang probe
Teknologi dan peranti pengesanan di atas hanya sesuai untuk pengesanan paip berkelajuan tinggi dengan permukaan licin. Walau bagaimanapun, keadaan permukaan paip keluli yang perlu diperiksa biasanya lemah. Banyak paip keluli digunakan semula, berkarat, dan mempunyai taburan lubang di permukaan. Ada juga yang tercemar oleh minyak, dan sebagainya, yang menyebabkan isyarat ultrasonik dilemahkan pada permukaan paip keluli. Gelombang antara muka dan gelombang bawah sangat lemah, dan sukar untuk membentuk denyutan ketebalan yang stabil. Sesetengah paip keluli juga dilengkapi dengan gandingan. Ia berjalan beralun pada garisan pemeriksaan, dan kesan pemeriksaan masih sangat lemah.
"Peranti pengukur ketebalan ultrasonik berganding air semburan bertenaga tinggi berbilang probe" terutamanya menggunakan teknologi berikut untuk menyelesaikan masalah ini:
(1) Menggunakan "wafer barium titanat" dengan rintangan tekanan 1500 V p2p dan prob ultrasonik berfokus titik 10 MHz untuk meningkatkan tenaga isyarat ultrasonik;
(2) Menggunakan litar pengujaan bertenaga tinggi dengan ciri-ciri fungsi impak untuk merangsang prob bagi menghasilkan ultrasound bertenaga tinggi;
(3) Teknologi pengukuran ketebalan ultrasonik berbilang saluran dan litar pelebaran linear denyut ketebalan untuk meningkatkan kelajuan dan ketepatan pengesanan;
(4) Teknologi penghantaran isyarat berbilang saluran “Pemultipleksan pembahagian masa, pensampelan berkelajuan tinggi” untuk menghantar isyarat ketebalan berbilang saluran dengan andal;
(5) Perisian komputer menghapuskan pengaruh ketidakstabilan isyarat ultrasonik terhadap keputusan pengesanan, memaparkan keputusan pengesanan dalam nombor dan lengkung, dan menandakan lokasi kecacatan;
(6) Peranti air gandingan tekanan malar dan suhu malar untuk meningkatkan kebolehpercayaan gandingan lajur air semburan kepada isyarat ultrasonik;
(7) Kedudukan dan mekanisme pemacu yang tepat untuk memastikan paip keluli melalui prob dengan ketat di sepanjang paksinya di kawasan pengesanan, Mengatasi masalah operasi bergelombang yang disebabkan oleh gandingan paip keluli supaya setiap prob mengekalkan jarak gandingan menegak dan malar dengan dinding luar paip keluli.

3. Keputusan eksperimen
Kepekaan prob wafer "barium titanat" boleh ditingkatkan sebanyak 10dB; wafer dilengkapi dengan kanta pemfokusan akustik cekung untuk membentuk prob pemfokusan titik dengan panjang fokus 15mm dan jarak lajur air gandingan 12mm, supaya fokus setiap prob jatuh pada titik tengah dinding paip keluli, dengan berkesan mengurangkan kesan penyebaran kakisan permukaan paip pengeluaran minyak dan mencegah gandingan paip keluli (ketebalan 6 ~ 8mm) daripada merosakkan prob; "triod avalanche" terdiri daripada litar pengujaan bertenaga tinggi 6ns dengan ciri fungsi impak dan amplitud Vp2p = 1000, yang mengujakan prob ultrasonik untuk menghasilkan isyarat ultrasonik bertenaga tinggi, supaya nisbah isyarat-ke-bunyi gelombang permukaan dan gelombang bawah mencapai lebih daripada 20dB; apabila prob berputar pada 240rmin, denyutan ketebalan dinding pada permukaan paip keluli stabil, dan data lilitan yang tidak sekata boleh dipaparkan dengan tepat sehingga 0.05mm; Apabila paip keluli melalui kawasan pengesanan pada kelajuan 15mm pada masa yang sama, setiap prob mempunyai pengimbasan lingkaran, pic 15.625mm, dan 4 prob mengesan 2400 titik sesaat. Jarak antara titik ialah 0.16mm, dan ketepatan variasi ketebalan dinding tidak kurang daripada ± 0.1mm.

4. Peranti pengukur ketebalan ultrasonik prob berputar saluran terdiri daripada pengganding air dan 4 prob ultrasonik yang diagihkan pada 90° antara satu sama lain dan berserenjang dengan paksi paip keluli. Tangki air gantung tinggi kawalan paras cecair automatik dengan paras cecair 6m dan air gandingan suhu malar 40℃ memastikan bahawa 4 lajur air semburan prob mempunyai tekanan yang konsisten dan gandingan yang andal pada setiap kedudukan, menghapuskan pengaruh buih. Lajur air yang berserenjang dengan paksi paip pengeluaran minyak dengan andal menggandingkan isyarat ultrasonik antara prob dan badan paip.

Litar regangan denyut ketebalan linear yang terdiri daripada peranti sumber arus malar meregangkan setiap denyut ketebalan 2Λ sebanyak 20 kali ganda kepada 40Λ, meningkatkan ketepatan pengesanan ketebalan dan mengurangkan ralat pensampelan; litar "pemultipleksan pembahagian masa, pensampelan berkelajuan tinggi" mengambil sampel 4 denyut lebar pada frekuensi pensampelan 2.5MHz dan menggabungkannya ke dalam 1 saluran, yang dihantar melalui gelang gelincir dan kemudian dipisahkan secara serentak kepada berbilang isyarat oleh pemultipleks. Herotan isyarat ialah ≤1%.

Gangguan imej palsu menjejaskan keputusan pengesanan. Gelombang bawah paip keluli adalah lemah, yang menjadikannya mudah untuk membentuk denyutan imej palsu ultra tebal yang tidak stabil; deringan gelombang permukaan juga boleh membentuk denyutan imej palsu ultra nipis; dan kecacatan lipatan secara amnya membentuk berpuluh-puluh denyutan kedalaman lipatan berterusan. Perisian analisis komputer boleh membezakan ketebalan dinding, lipatan, dan gangguan imej palsu, dan memaparkan data dan lengkung yang stabil.

4. Keputusan ujian
Pada talian pengesanan kecacatan paip keluli, paip keluli diuji dengan "pengesanan kecacatan kebocoran magnet" dan kemudian "peranti pengesanan ketebalan dinding paip keluli 4 saluran berpusing berganding air semburan berkelajuan tinggi", dan paip keluli dengan kecacatan lipatan telah dihapuskan. Dalam ujian tekanan air berikutnya, paip keluli dengan kecacatan lipatan tidak lagi pecah.