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超声波在无缝钢管和T型焊缝的探伤

无缝管通常是指外径在100mm以下的钢管，多采用穿孔法或者挤压法。在无缝管的探伤中多采用涡流自动探为主，磁粉和超声波手工探为辅的检测方式。这里我想主要说说超声波探伤的部分。传统的无缝管探伤有三种方法：用斜探头沿周向和轴向进行扫查;厚壁管可以用双晶直探头进行扫查;薄壁的管可以用水浸的方式用直探头扫查。

　如果大家亲身检测过管材就会发现传统方法的致命弱点，就是效率太低(更换探头要重新设置参数，水浸需要复杂的计算)。常常是也检不了几根。这种教科书式的探伤方式也在实际的生产中被逐步的淘汰。还好劳动人民的智慧是无穷的，在生产中不断的总结经验，并对原有的技术进行改进，终于发明了一种检测无缝管的新方法。这个方法是在不对检测设备进行任何升级的基础上，只在检测手段上进行改进就使得效果产生了翻天覆地的变化。也将在管材的检测中几乎要消失的超声波检测又重新回到了主流的地位。

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涡流检测高温制品的局限性主要在于探头所能承受的温度，传统的涡流检测技术在高温条件下检测温度可达550℃，如果采用水冷探头检测，温度还可以提高。贾慧明等采用特殊材料研制的高温涡流探头，借助风冷与水冷相结合的办法，使传感器内部温度始终保持在40℃以下，能够长时间承受强烈的高温辐射。试验表明，利用该高温探头能够对1100℃以上铸坯在线检测出深度为1.5mm，宽度为0.3mm，长为10mm的表面缺陷。该技术能够有效抑制铸坯表面振动斑痕所产生的噪声影响，并借助计算机信号处理技术，实现对热态铸坯表面缺陷的定位、定量分析和打印记录，为实现对连铸坯在线无损检测提供了技术依据。

又据资料介绍，瑞典一家公司根据涡流技术，设计制造一种能检查1000℃左右的钢和其他金属板材和坯材表面缺陷的设备。该设备可以保证钢材表面的两个几乎垂直的方向都扫描到。利用计算机所组成的分析仪，把输入的信号分为严重缺陷、缺陷和未认清三种主要类别，并能够找出任何缺陷的位置。该装置能够测定毛坯表面上0.5mm深的刻痕位置。

不锈钢毛细管的检测

对其细小管径如不锈钢毛细管离线或在线无损探伤，采用电磁涡流检测方法虽然可行，但配置特种探头才能达到满意效果。因毛细管比较细小的管径，目前的工艺水平尚无法制作内穿探头，也无法使用点式探头进行检测，只能通过外穿过式探头进行检测。西安交通大学与爱德森(厦门)电子有限公司联合研制的差动式外穿探头，在对线圈的宽度、厚度、两线圈之间的跨度、探头和毛细管之间的间隙、线径等多方面进行计算及后，配置了特制的外穿式特种探头，在检测频率为666kHz时，对Φ1mm及Φ0.45mm的不锈钢毛细管进行检测，均获得了较好的效果。

钢丝在线检测

钢丝在线检测一般使用两种方法：一种是旋转探测式，即涡流探测器绕钢丝高速旋转。这种方法主要用来检测沿钢丝纵向延伸的裂纹、刮伤和拉丝划痕。相对于钢丝的运动，探测器的轨迹这螺旋状。使用多个探测器并列高速旋转，可以达到的检查，但其表面探伤的灵敏度有限。在探测器和钢丝之间不易保持恒定的间距，间隙增加时灵敏度减少，如果钢丝偏心，间隙就会变化。采用高速处理器可以自动感知间隙，并不断地进行补偿，使系统的灵敏度得到提高。另一种是环绕线圈式。钢丝从环形线圈中穿过，换能器有效地检查涡流在一个剖面的分布，并与前一个剖面对比，适合检测点状缺陷和圆周方向的裂纹，对于横裂纹、V型裂纹、夹杂物、凹坑和折叠有很高的灵敏度。检测速度快，检测直径范围大。

环绕线圈式的驱动电流比旋转探测式高，有的深度穿透性。系统稳定性好，不受温度变化和其他因素的影响。当磁铁材料在居里点800℃以下时，磁饱和后会使信号受到抑制，但可以通过调节磁场强度避免磁饱和，提高灵敏感。目前大都使用环绕线圈式，也可以将上述两种方法结合使用。涡流技术在拉丝、油回火生产线、冷镦钢丝或弹簧钢丝生产中得到了很好的应用。水冷环绕线圈对温度超过1100℃的盘条进行检测，其检测速度超过500km/h。

液位检测

结晶器液位的检测是连铸生产过程中实现液位自动控制的关键。涡流式钢水液位计具有反应速度快、测量精度高、不需特殊安全防护、安装维护方便等显著优点，实用化进展很快。宋东飞介绍了攀钢改造采用国内生产的RAM系列涡流型钢水液位控制仪的情况。该测量系统采用涡流式传感器测量钢水液位，由振荡器产生的50kHz高频信号供给传感器的初级线圈(激励线圈)，由于受钢水内涡流电流的影响，由初级线圈产生交变磁场随液位高度变化。在次级线圈(测量线圈)内将产生与通过线圈磁场的强度成正比例变化的电压VγV2，从而差动电压(V1-V2)随液位高度变化。通过对V1-V2进行放大、相位、频率、振幅分析及线性化，送给16位的高性能单片机80C196KC处理，即得于液位高度测量信号，经控制仪转换成4～20mA信号送到结晶器液位控制系统PLC。该控制仪测量范围为0～150mm，分辩力为0.1mm。运行表明，该液位控制系统性能稳定可靠，使用精度达±3mm，不但减少了铸坯表面裂纹，提高了产品质量，而且经济效益显著

1.超声波探伤原理

超声波测试的基本方法是基于超声波的频率要高于20KHz。对于不同频率和波形．从材料返回的波形是不同的。当超声波进入材料后将在材料中产生机械振动超声波在被检测材料中传播时．材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生的影响通过对超声波受影响程度和状况的探讨来了解材料性能和结构的变化．

检测过程是通过使用一种压电晶片向材料里面发射超声波进行的这种压电晶片被称为探头或fI~Iio(I!用的探头分)be-~和双晶两种探头是基于脉冲反射的原理．脉冲反射方式是：超声波进入材料中．当遇到缺陷或界面时．声波将被反射回探头通过观察波形中反射回的能量多少可知道缺陷的大小大的缺陷比小的缺陷返回的能量多．测试过程是通过纵波和横波两种波形来完成的。纵波是用来检测钢板内部缺陷的．这种波适合检测钢板内部的分层、夹渣和球状裂纹：横波被用来检测钢板表面和内部的纵向线状缺陷．

为了使超声波进入材料和从材料中反射探头与被测材料尽量靠近并且在探头和被测材料之间有介质．在钢材的超声波探伤中多用水耦台剂．检测期间所以探头处在离钢材表面同一水平面声音藕合由水来完成．

2.系统组成及检测功能

超声波探伤装置是一个完整的系统．由检测系统、数据系统、自动控制系统、报告输出系统、缺陷标记系统等子系统组成．为检测工件需要配套运输辊道、压紧辊、侧导辊、打正机等。

检测器探头安装在测试钢下方的两个伺服驱动架上的探头机座内按照编码的通道根椐钢材的宽度进行扫描．窄的钢材要求测试一个通道而宽的则需测试3个通道．每次进行测试时．探头在支架内执行浮移和倾斜功能。由此．探头表面与工件尽可能的水平接触同时也能补偿了工件表面的偏差值．

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