(水浸式)检测方案

1、铝棒旋转探头前进超声探伤设备技术方案200mm-600mm铝棒方案设计书南通欧能达机电科技有限公司2011年12月20日铝棒在线超声波探伤方案技术介绍铝棒在线超声波探伤装置：2400000.00（包含全部装置）16通道铝棒在线超声波探伤系统装置.包含:全数字电脑型16通道超声波探伤装置（含16只超声波探头）机械系统1套，含上下料装置、压轮调节系统、水浸水箱系统等全部探伤需要的机械装置电气系统1套，在线探伤需要的全部电气系统，含自动报警喷标系统机柜方案设计说明概述 本方案设计书系根据*制管有限公司要求研发设计编制而成.在编制过程中可能具体条款项目与买方要求内容有所不同,有关技术功能根据卖方的理解

2、汲观点对部分技术功能做出部分调整或增加,请谅解.主要性能指标在本设计书中都能找到具体文字、图表或数据形式的描述.本方案设计书作为项目实施的依据, 设计书中由买方给出的内容解释权归买方,其余解释权归卖方.本方案设计书所包含的由卖方给出的所有功能设计、实施方法、技术路线、选型参数、设计图形和参数等全部知识产权由卖方保留,如不能采用此设计书,谢绝各种形式的全部或局部直接或间接的参考、引用、应用.买方提供给卖方的一系列数据、参数卖方同样有义务保密.系统构成铝棒超声探伤设备系统结构如下示意图,主要包含机械系统、探伤现场控制系统、超声探伤系统、软件系统及水气等辅助系统.系统结构水控制装置铝棒上线区铝棒分选

3、卸料区来料输送装置出料输送装置水循环系统（卖方可免费提供设计）探头行走机构控制室电源供应水供应压缩空气铝棒探伤区铝棒旋转机构铝棒操作台WGUT-16超声仪器系统电气控制注： 卖方范围； 买方范围； 卖方或买方范围本方案执行GB/T5777-2008、ASTME213-2004标准,采用WGUT-32型多通道超声探伤仪,32个独立检测通道分为两组(机械臂),各检测半根铝棒,每组中设有双向纵向探测、双向横向探测、折叠缺陷的探测等.可实现自动/手动操作.机械系统构成超声探伤检测设备机械部分包含: 铝棒待检测区, 铝棒直线进给上线系统, 铝棒到位装置, 铝棒旋转驱动系统,探头直线行走系统,供水排水机构

4、,以及下线系统. 铝棒超声探伤检测设备机械系统构成示意图:设备探伤工艺简介整个工艺过程大致分为三个部分：第一部分：进料区域待测的铝棒依次排列在待测平台，当检测区域出于空载状态时，同时检测区域的限位气缸和下端气缸到位，上料气缸运作，将一根铝棒装入进料区域，由电机驱动，进给辊传动进入检测区域。第二部分：检测区域铝棒进入检测区域前，限制铝棒定位的阻挡气缸运作，铝棒由电机和进给辊驱动到位，给出一个到位信号，这时驱动前进的电机停止运作，接着，底部支撑气缸和上端探头气缸同时下降，铝棒落在旋转驱动轮上的同时，旋转驱动轮和探头机构被各自的驱动电机驱动运作。当探头机构前进一定距离，此距离为铝棒长度的一半，给出到

5、位信号，旋转驱动轮和探头机构同时停止运作，接着限位气缸下降，底部支撑气缸和上端探头气缸上升，气缸的到位信号接收到后，此区域的进给辊工作，铝棒进入卸料区。第三部分：卸料区域铝棒在检测区域的限位气缸落下时，得到主机给出的一个关于此铝棒是否合格的信号，如果是合格铝棒，卸料区的限位气缸不运作，如果是不合格的铝棒，卸料区域的限位气缸工作，且当铝棒到位，给出一个到位信号后，卸料气缸运作，将铝棒搬离卸料区，放到缺陷区域，等待处理。探伤线说明一套探伤线包括进料区，检测区域及卸料区,如下示意图:各区域所包含的内容及流程如下表所示:铝棒检测三个机构的说明表区域区域1区域2区域3名称进料区域检测区域卸料区域包含工序

6、流程情况1， 上料气缸运作，将检测平台上的一个铝棒放到进料区；2， 接收区域2的限位和下端气缸是否到位的信号；然后进料电机将工件送到检测区域1， 铝棒到位后发出到位信号；2， 下端气缸退位，探头气缸进位，得到到位信号后，探头电机和驱动旋转电机运作；3， 探头机构运动到限位开关给出到位信号时，电机停止；4， 限位气缸和探头气缸退位，下端气缸进位，收到到位信号时进给辊的电机工作。5， 同时给出信号，说明铝棒是否合格。1， 接受铝棒是否为合格铝棒的信号；2， 若铝棒合格，一直进给到下个工位，并给出 到位信号；3， 若不合格，限位气缸运作，结合到位信号，卸料气缸运作，放到缺陷区。主要配置情况区域长度：

7、11m上料气缸两个三相电机一个区域长度：11.5m上端探头气缸一个；下端气缸一个；限位气缸一个；压紧气缸一个备用；三相电机两个，步进电机一个；到位开关两组。区域长度：11m限位气缸两个卸料气缸一个到位开关一组三相电机一个机械系统说明机械系统中主要的内容是驱动铝棒前进、驱动铝棒旋转和驱动探头前进三大部分,这里主要说明驱动铝棒前进和驱动铝棒旋转部分, 驱动探头前进只需要简单的传动机构.驱动铝棒前进驱动铝棒前进的驱动辊采用特殊的设计计算,能够让各种不同铝棒平稳的运行, 前进驱动和旋转驱动分开,互不干涉,各自由各自的电机带动.前进驱动辊的示意图驱动铝棒旋转铝棒的旋转同样由电机驱动, 驱动轮为园盘,在未

8、开始检测时, 前进驱动辊承载铝棒,略高于旋转驱动轮,当得到开始检测的信号时, 前进驱动辊下降,由旋转驱动轮承载铝棒.如下示意图:在设计前进驱动辊和旋转驱动轮时,考虑到适用于不同直径的铝棒管径,选择了合适的尺寸既满足全部要求,又使整体设计最为简单,如下示意图:系统的主要特点原理先进而系统结构简单系统采用超声电子技术和自动化现场控制技术实现自动铝棒检测.同时选用最成熟、简单的实现方案、结构和器件.操作简易性、安全性高只需要操作人员控制按钮便可完成全部工作.操作现场布置一个操作面板,可以在手动模式下对设备进行操作.探伤软件功能强大各种参数、合格性指标可以在软件上加以设置,除了可以满足对现有产品的不同

9、检测要求外,还可以适应一定规格的新产品使用要求.系统的可维护性好系统采用标准部件,互换性好,机械主机设计时充分考虑装拆、换件的方便性,并执行相关的工程标准,使得维护更加简单化,通过合理的设计和材料选择,使得系统维护需求显著降低.新一代数字化多通道超声波探伤仪器新一代WGUT-32多通道无缝铝棒超声波测厚探伤系统是基于PC机工作平台的多通道超声无损检测设备。能够快速便捷、无损伤、精确地进行无缝铝棒内部多种缺陷的检测、定位、评估和诊断。设备使用Windows 98/2000/XP操作系统，运行Windows应用程序。 设备包括工业计算机及操作系统、超声探头、超声检测模块、模数转换单元、多通道控制卡

10、和超声检测软件。超声波发射接收模块具有32路独立发射、32路独立接收功能。各通道可根据现场情况随意设置成测厚或探伤通道；模数转换单元完成探头传回的超声信号数字化，再由超声检测软件进行数据处理，予以显示、保存以及控制外部设备进行标记、报警和分选软件界面介绍（1 单路检测 （单路检测界面）（2多路检测 （多路检测界面） （3.参数设置界面 （ 参数设置界面） （4报告（可根据用户需求设置用户探伤报告） （5网络（此软件无网络项，但可根据现场要求设置成网络模式，进行远端控制） 状态下，等待检测结束后再延迟“持续时间”ms，在1761多功能控制卡的7、8针脚输出信号。 （6执行机构动作参数 （ 执行机

11、构动作参数窗口） 执行机构动作参数，是完成机构动作与探伤软件之间的时间统一的工作，分为管头开始探伤延迟、管尾停止探伤延迟、发现缺陷打标延迟、管尾分选延迟。如果设置完成后可以进行自动探伤（进出管）、发现缺陷自动喷标、自动分选功能。 a)管头进入探伤延迟：指的是启动探伤控制通道输入信号后，软件延时*ms后再开始检测。 b)管尾到达延迟停止探伤：指的是启动探伤控制通道从有信号到没信号后延迟*ms后再停止探伤。 c)发现缺陷打标延迟：是软件发现缺陷后延迟*ms，再给打标控制通道输出 信号。 d)管尾端通过后分选延迟：软件停止探伤后延迟*ms，再给分选控制通道输出信号。 （7产品规格 （ 产品规格窗口）

12、 产品规格，是输入无缝铝棒基本信息窗口，包括钢号、炉号、探伤时间、铝棒直径、长度、壁厚、检测最小壁厚、最大壁厚，以及钢中纵波、钢中横波、水中纵波的声速。此项的铝棒信息都是报告中的信息显示、壁厚信息则是测厚的判定标准、声速信息则是软件计算声程和厚度的标准，所以这些参数需要如实填写。 （8参数保存与打开 （参数存取应用窗口） 软件可以对参数页面的所有参数进行保存和调用，以方便操作。“应用”则是应用当前所有的参数。 ！注意：每次更改参数后都需要点应用才能被更改，否则软件将视为无更改。（9.通道选择 （通道选择窗口） 可以从检测窗口的快捷选项方便的进行各通道之间的切换。 （10增益调节（ “检测”界面

13、增益调节） （“多路”界面增益调节） 增益调节，即灵敏度调节，可以在“检测”界面下调节单通道增益（“检测”界面增益调节），也可以在“多路”界面下多通道同时调节（ “多路”界面增益调节）。单通道调节下有两种步进选择，“”、“”是以6dB为一步进调节，“”“ ”是以1dB为一步进调节；而多通道调节下只能以1dB的步进来调节。 （当步进为1dB时，也可在调节时点住鼠标左键不放，来完成连续调节）。 增益调节也可使用键盘调节，直接点击键盘“A”键（Amplitude 振幅）激活键盘控制，屏幕右上角会出现键盘调节衰减X1或X6（“S”键切换），这时可以使用“+、-”键调节增益值。“Esc”可退出激活状态（

14、“多路”界面下不可激活键盘控制）。 (11闸门选择、调节、信息显示 ( 图像显示界面) （ 闸门选择、信息显示窗口） 闸门的选择、调节、信息显示只能在“检测”界面调节和显示。 a)闸门的选择，闸门的选择直接从图（图26图像显示界面）上用鼠标来选择。也可以使用键盘“G”（Gate闸门）键来激活键盘控制，这时可以使用“1、2、3”键来切换界面波闸门、内伤闸门和外伤闸门。“Esc”可退出激活状态。 ！注意：在当前已选择一个闸门的时候，不能直接选择另一个闸门，需要点击一下闸门以外的地方来取消选择，之后再选择您想选择的另一个闸门。 b)闸门的调节，软件可以使用鼠标在界面上直接操作来调节闸门参数。当选择想

15、要调节的闸门后，闸门会如图（图24图像显示界面）在闸门上显示三个小圆点，这时在点击左边的小圆点可以左右调节闸门的位置，点击中间的小圆点可以上下调节闸门的高度（最小为5），点击右面的小圆点可以调节闸门的宽度。也可以使用键盘“G”键来激活键盘控制，屏幕右上角会出现键盘调节闸门X1或X10（“S”键切换），这时可以使用“Home、End”键来调节闸门起始位置；“Page Up、Page Dn”键可以调节闸门高度；“+、-”键可以控制闸门宽度。“Esc”退出激活状态。 c)闸门的信息显示，闸门的信息显示是在“检测”界面图（图25 闸门选择、信息显示窗口）上显示，可以从“界面波”、“内伤门”、“外伤门”

16、来切换参数的显示，闸门信息包括，闸门起始位置（门位）、闸门宽度（门宽）、闸门高度（门高）、闸门内最高波起始位置（波位）、最高波的波高值（波高）。 (12声时调节 （ 图形显示窗口） 声时调节，也是在显示界面上直接调节的，先在界面上点击任何一条竖线，会出现上图（图26 图形显示窗口）中的竖线，在左右移动竖线来调节声时范围，也可以使用键盘“R”（range范围）键来激活键盘控制，屏幕右上角会出现键盘调节波形X10或X1（“S”键可切换），这时可以使用“Page Up、Page Dn”键来调节范围（“Esc”可退出激活状态）。范围从19us软件设置的检测时间（检测时间在“参数”检测节拍设置中修改）。

17、屏幕右上角会显示us/div（秒/格）。 如果想将坐标系平移，将鼠标移到没有竖线和闸门的地方，点住鼠标左键左右移动。也可使用键盘“R”键来激活键盘控制， “Home、End” 键来左右平移坐标系(“Esc”退出激活状态)。 (13抑制调节、显示 （ 图像显示窗口） （ 抑制显示） 抑制调节，和声时调节类似也是在显示界面上直接调节的，先在界面上点击最下方的水平基线，会出现上图（图27 图像显示窗口）中的横线，在上下移动横线来调节抑制范围，范围从0%100%。抑制的多少会在右侧增益调节边显示如图（抑制显示）。 本软件的抑制功能和其他软件上的抑制有所不同，不是在抑制闸门下的波形全部不显示，超出抑制闸

18、门的部分再线型连接零点予以显示。而是在闸门以下的波形以一种非线性衰减显示。这样可以即减小闸门内的杂波干扰，也不会使抑制以下的波形消失，直观观察所有波形。 (14波形选择 （波形选侧下拉菜单） 波形选择，软件可以以全检波、正检波、负检波、射频多种方式显示波形，以方便使用。如图（ 波形选侧下拉菜单） 全检波显示，显示所有检波，将所有波形以绝对值的方式显示。 正检波显示，只显示正半轴的检波。 负检波显示，只显示负半轴的检波。 射频显示，以射频模式显示波形。 (15标度设置 （ 标度设置下拉菜单 ） 标度设置，软件可以使用时间标度、厚度标度、水层标度，以方便操作者使用。 时间标度，即声时，以声音传播的

19、时间来显示横坐标系（us/div） 厚度标度，在测厚状态下使用，用厚度值来显示横坐标系（mm/div） 水层标度，以水声程来显示横坐标系(mm/div) 当选择好标度设置后，即可在“多路”界面下勾选“标示”选项，选择后会在每个窗口的右上角显示所选标度。 (16参数归一化设置 （ 参数归一化设置窗口） 当各个探头一致，且调好其中一个探头参数时，可以用参数归一化设置来设置其他同种探头（或所有的探头）的闸门参数、声时参数、抑制和增益值。这样可以大大的减少其他探头的设置时间，使调试更为方便简单。 (17启动探伤 （“检测”界面的探伤条） （“多路”界面的探伤条） （启动扫描窗口） 在“检测”界面或者“

20、多路”界面都可以启动探伤，点击启动扫描如图（ 启动扫描窗口），图上可以选择自动保存结果，当选择后计算机会根据触发信号自己保存数据，以“文件名-起始编号”为文件名保存，如第一根管为ABC-3，下一根管就会自动保存为ABC-4。两种启动方式唯一的不同只是显示的方式不同，“多路”界面下能将各个通道的探伤结果条分别显示在各个通道上，而“检测”界面下是将各个通道的图像经过计算比较，显示比较中的最大值。这两种显示采集的数据都是一样的，只是显示的方式不同罢了。 启动探伤分为手动和自动两种（在“参数”界面有手动开启选项）。自动时的开始信号由启动探伤控制通道输入（在“参数”启动探伤控制通道设置），而手动时的开始

21、信号由键盘的回车键充当。 (18调入/保存数据 （ 保存图像数据文件） （ 打开波形数据文件） 软件可以保存每个通道每次探伤的全波数据，无论是在“检测”界面还是“多路”界面都可以进行保存或调用图像。只需在探伤结束后点击“保存数据”/“保存”即可打开保存界面如图（保存图像数据文件），输入文件名，保存即可；想查看其他参数时，点击“调入数据”/“打开”即可打开打开界面如图（打开波形数据文件），选择想要打开的文件，打开即可。 因为软件保存的只是采集数据，所以无论是在“检测”界面还是“多路”界面保存的数据都可在任何界面打开。并且可以查看各点的探伤参数。 ！注意：因为打开参数后图像会保留在屏幕上，在“检测”界面下可以使用“Esc”键或改变增益值即可退出打开图像状态。在“多路”界面下可以使用“启动探伤”键来退出打开图像状态。 (19探伤条图像压缩 启动探伤时图像可以超出下图（图45 检测探伤波形图）坐标的最大值，但最多只能超出2倍，并且将超出的部分按比例自动压缩成一个窗口大小，压缩时自动进