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厚壁無縫鋼管超聲波自動探傷系統

成果描述：小徑厚壁無縫鋼管的超聲波探傷技術是當今世界難點之一，在超聲波探傷過程中由于周圍環境的影響，干擾信號的屏蔽也是難點之一，本系統在這兩個世界級難點都給出了可行的解決方案與工藝標準。本系統采用多通道雙探頭，可一次性實現鋼管的周向、縱向的缺陷檢測。工作模式采用探頭固定靜止，鋼管在水箱中螺旋前進，這種方式可以實現鋼管的連續自動探傷。該超聲波探傷系統結構合理、靈敏度高、檢測結果滿足廠方要求，在鋼管質量檢測中發揮著重要作用。該系統主要由四部分組成：①、機械傳動部分，②、控制部分，③、超聲波系統，④、軟件系統。 ①、機械傳動部分包括自動送料、出料機構，同步帶與齒輪傳動機構，摩擦輪傳動機構。 ②、控制部分的核心是PLC，主要控制電機的運轉包括正轉、反轉、點動、停止和急停，及控制聲光報警、噴標系統、水泵開啟與關閉。 ③、超聲波探傷系統主要由超聲波脈沖發射卡、數據采集卡、A/D轉換卡、探頭組成。 ④、軟件系統主要的功能模塊包括：回波采集及預處理模塊、缺陷診斷模塊、回波顯示模塊、PLC控制模塊、報表生成模塊等。采用VC++實現對板卡采集的回波數據進行濾波處理，并將回波數據以波形圖顯示在工控機的軟件界面。缺陷診斷模塊對回波數據經過算法計算與標準傷的閥值進行比較從而判定回波是否存在缺陷波，若發現缺陷，則啟動進行聲光報警及噴標程序，并將缺陷波形數據自動存儲到系統數據庫。報表生成模塊可以管理本批次鋼管缺陷記錄，或是按月或其他條件生成報表。PLC控制模塊主要是通過上位機與下位機的通信，實現對電機的運轉、噴標報警、水泵的控制。該超聲波探傷系統主要實現厚壁無縫鋼管的全自動探傷檢測、智能判傷、監控、數據保存和報表輸出一體化操作。市場前景分析：金屬材料在高溫、高壓、高載荷的情況下，內部已有的缺點可能被放大，造成不可估量的經濟損失，據估算，我國每年由于不合格產品的經濟損失達到2000億元。并且超聲波有很高的缺陷辨識能力。因此，超聲波無縫鋼管超聲波探傷系統的市場需求很大。與同類成果相比的優勢分析：1、相比以往廠方委托其他單位檢測無縫鋼管，既提高了檢測效率，又降低了成本。按照廠方提供的每年要送外檢測15-20噸的樣品的預算，只此一項可節約檢測成本約30萬元。 2、相比國外同類產品的每套200多萬人民幣的檢測系統，該超聲波檢測系統既能滿足廠方的高檢測要求，又價格低廉。國內領先。

四川大學 2021-04-11

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