ULTRAPLATE——钢板和带钢无损超声质量检测及测厚装置
该设备可对钢板和带钢进行以下项目的检测:
- 表面缺陷;
- 内部缺陷;
- 边部区域缺陷;
- 钢板厚度。
根据内部、表面及边部缺陷的检测结果(考虑设定的灵敏度和判废标准),在显示器上生成已检测钢板部分的缺陷区域分布图。
检测报告保存在计算机中,可打印或导出到外部存储介质。
设备特点
ULTRAPLATE轧材无损超声检测系统可对厚度不超过75 mm的轧材进行表面、基体金属和边部区域的超声探伤以及测厚。
该设备采用非接触式电磁超声换能器(EMAT),可对钢板表面进行100 %连续扫查,检测区域重叠率不低于10 %。
该装置是一套复杂的技术系统,包括以下设备:
- 机械和气动设备;
- 自动化和供电设备;
- 声学电子设备;
- 计算机设备。
ULTRAPLATE无损检测装置的机械设备用于安装带有EMAT的测量模块,并根据被检钢板的规格对其进行调整。钢板质量检测系统负责对钢板进行扫查并发现缺陷。自动化系统用于在自动和手动模式下控制无损检测装置的执行机构。
ULTRAPLATE无损检测装置的钢板缺陷检测系统采用信号相干累加原理,可显著提高检测通道的信噪比。
灵敏度以分贝设定:依据不连续性回波脉冲幅值相对于底波信号的大小,或依据底波信号相对于无缺陷区域的衰减量。
控制计算机系统
控制计算机系统根据操作员输入的判废标准(规则)组织钢板检测。ULTRAPLATE钢板无损检测装置的所有系统均与控制计算机系统相连,由其协调各系统的工作、管理信息流,组织钢板或带钢的质量检测过程,以及检测结果的采集、处理、显示和存储。
ULTRAPLATE无损检测装置的主控制器与车间自动化控制系统实时交互,接收来自传感器的钢板位置、装置机构位置和输送线位置信号,并控制超声检测装置和输送线的执行机构,以完成钢板的超声检测。
此外,控制计算机系统还负责:
- 控制无损检测装置的所有系统、部件和机构;
- 分析钢板检测工况并作出实时决策;
- 对超声检测装置进行实时诊断;
- 显示钢板不合格缺陷信息,并在模拟图上跟踪显示其图像;
- 对钢板不合格缺陷发出声光报警;
- 对紧急情况发出声光报警;
- 生成钢板无损检测报告,并进行数据归档和存储;
- 输出启动缺陷标记器的控制信号;
- 输出打印钢板检测报告的控制信号。
钢板内部缺陷检测系统
钢板内部缺陷检测系统包括两排EMAT阵列,位于带钢平面上方。检测通过垂直于钢板表面传播的横波(剪切波)超声进行。
该系统由两个位于被检钢板上方的测量单元组成,其上安装有探伤设备和辅助设备。两个单元均连接在平台上。
钢板边部区域检测系统
钢板边部检测系统用于对带钢两侧边部区域进行全覆盖超声检测。每侧边部由两个模块通过垂直于钢板表面传播的横波(剪切波)超声进行检测。边部检测系统的检测方法和灵敏度参数与内部缺陷检测系统相同。
钢板边部区域检测系统(右侧和左侧)安装在平台上,各自配有独立的移动机构。
在钢板检测过程中,系统按照自动化程序,借助边部位置传感器跟踪钢板的左右边部。
钢板表面缺陷检测系统
钢板表面缺陷检测系统用于检测裂纹、折叠、结疤、撕裂等表面缺陷。该系统包括位于钢板上方和下方的两排EMAT阵列,用于激发瑞利波。
该系统由上下布置的两个测量单元组成。上部单元固定在平台上;下部单元一侧通过下部U形架与平台相连,另一侧通过轮组沿铺设在车间地面上的轨道行走。为使两个单元相互对中,设有定位器(位于上部单元)和对中器(位于下部单元)。
钢板表面缺陷检测系统中的EMAT以两排错位方式布置,可对钢板金属进行100 %声波覆盖,并监控声耦合状况。该子系统可实现相对和绝对脉冲回波检测法。
设备校准
ULTRAPLATE钢板无损检测系统可利用标准试块进行定期校准。
可进行两种校准:使用静态和动态企业标准试块。试块内部不得存在可能被装置误判为缺陷的自然不连续性。
试块的几何尺寸和总重量应符合检测测量的实施条件。
质量评估
装置配置、系统组成、换能器数量和参数、扫查参数、灵敏度及检测标准的选择,均以完全满足API 5L、SEL 072、EN 10160、ASTM A578/A578M、EN 10246-15、ISO 10893-10(ISO 12094)、GOST 22727、BS 5996、DNV-OS-F101、SHELL Technical Specification DEP 31.40.20.37及类似标准的规定为依据。
钢板基体金属及边部检测系统技术参数
| 参数 | 数值 |
| 换能器数量 | 取决于钢板宽度 |
| 换能器有效区宽度 | 74 mm |
| 发射脉冲频率 | 5.0 ± 0.5 MHz |
| 发射脉冲重复频率 | 最高4 kHz |
| 相干累加次数 | 1÷64 |
| 增益调节范围 | 80 dB |
被检对象参数
| 钢板参数 | 数值 |
| 厚度 | 最大75 mm |
| 宽度 | 最大5000 mm |
| 钢板移动速度 | 最高1 m/s |
| 钢板表面温度 | −10 ~ +650 °C |
| 检测区振动 | 2 mm/m |
| 钢板纵向和横向边部 | 未切边 |
设备运行视频
