超声波探伤在济钢中厚板厂的应用

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1、超声波探伤在济钢中厚板厂的应用ApplicationoftheUltrasonicDetectorinHeavyPlateMillofJigang济钢中厚板厂（山东济南250101）岳临萍[摘要]本文介绍了超声波探伤检测系统的实际应用，阐述了超声波探伤的原理及系统的基本组成，在钢板缺陷的自动检测方面有较好的实用效果。[关键词]超声波检测器耦合水Abstract:Theapplicationoftheultrasonicdetectorsysteminheavyplatemillandintroducethetheoryandconsistofthesystem.Ithasbet

2、terpracticeinfaultsauto-detectingontheplate.Keywords:UltrasonicdetectorCouplingwater1概述济钢中厚板厂在线钢板探伤采用超声波探伤检测系统。根据标准规定或用户要求，锅炉与压力容器板、桥梁、建筑、管线用板等特殊用途的钢板，需要进行超声波探伤。随着对钢板产品内在质量、性能、规格越来越高的要求，越来越多的用户要求对钢板进行100%的探伤。根据使用方式的不同，超声波探伤可分为手动探伤和自动探伤。由于手动探伤具有投资低、使用灵活等优点，国内中厚板厂多采用此方式，但手动探伤也存在着许多无法弥补的缺点，一是探伤

3、时间长、生产效率低；二是探伤劳动强度大，容易疲劳；三是占用生产场地钢板复搬运量大；四是难以保证超声波波束100%地覆盖钢板表面，从而不可避免地造成漏探和误探。手动探伤还因探伤速度慢而难以适应现代化大生产的要求。而自动探伤具有速度快、效率高、占用生产场地小等明显优点，采用在线方式则基本上不占用生产场地也不存在钢板的重复搬运问题。该厂采用的SONOTROTM66钢板检测器是NDT技术公司运用超声波技术生产的一种非损伤性检测重型钢板的检测系统。钢板的在线高速扫描速度为2.0米/秒，探伤能力能透过6-60mm厚的钢板，并且覆盖100%表面及钢板的里面。所采用的探头是性能较高的压电晶体制

4、成的，有两种形式———单晶体式探头和双晶体式探头。两种形式的探头运转由电子脉冲产生的高频脉波穿过水干扰后进入钢板内，并从缺陷点或壁表处反射回来。缺陷表面越大，则反射的能量越大，并产生一个较高的可视峰值。该操作方式称为“脉冲回声模式”，扫描结果由集成电子系统处理。可以检测的钢板材料类型有：锅炉板、压力容器板、桥梁板、船板、结构板及用于其它特殊结构的钢板等。系统组成及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，为检测钢板需要配套运输辊道、压紧辊、侧导辊、打正机等。检测器探头安装在测试钢板下方的两个伺服驱动架上的探头

5、机座内，按照一定编码的通道根椐钢板的宽度进行扫描。最窄的钢板要求测试一个通道，而最宽的则需测试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，探头表面与板尽可能的水平接触，同时也能补偿了钢板表面的偏差值。为了实现100%的探伤，还需要一定的速度检测与位置检测元件；探头是自动超声波检测系统的基本结构，呈阵列布置，它从底部检测钢板。在探头之间超声波应100%地覆盖，而且整个探头覆盖板宽的1/3。探头必须与被测材料尽量接近，以便于超声波进入材料和从材料中反射。在超声波的传输中水是必须的。检测探头位于钢板下面，同时安装在小车上，能够横向移动。伺服驱动能够在钢板侧边任何地

6、方对探头进行定位，同时能与钢板边部保持同步，这一点对100%探伤是非常重要的。该系统为全自动化控制系统，使用的是Mitsubishi逻辑控制器（PLC），它将主操作员站与现场操作柜进行联锁。该系统从纵向探头和横向探头采集数据，并把数据发送给视频监测器上的操作员。该系统有5台计算机：主数据显示计算机、2台UMS计算机、打印服务器计算机和运行控制器计算机。其功能有自动诊断系统、通过计算机可调节灵敏度、脉冲频率、DAC补偿及补偿范围、检测钢板通过速度及方向、自动报警及检测不良耦合、检测内部超过标定参数的不连续的缺陷、标准扫描等。由于检测记录、缺陷标记和钢板等级判别与钢板一一对应的，因

7、此有关钢板的信息就非常重要。对检测系统来说，获取钢板信息有三种途径：人工键盘输入、通过条形码自动输入、通过工厂标准LAN获得。主数据显示计算机获取并显示实时测试结果。UMS计算机（UMS1和UMS2）用作超声波仪器的一个接口，它包括一个配电集成内置处理器和一个微型控制器，均为较高配置的挠性超声波仪器。UMS1用作控制纵向通道，而UMS2用作控制横向通道。打印服务器可为每次测试后打印数据报告，并存档。运行控制器计算机用于监测钢板通过系统测试时的运行情况，并为主数据计算机控制测试信号3超声波探伤