基于鋼管旋轉的漏磁超聲復合檢測方法與裝備.pdf

1、鋼管廣泛應用于多個行業(yè)，對國家經(jīng)濟發(fā)展和人民生活質量提高影響甚大。然而鋼管在生產(chǎn)和使用過程中會出現(xiàn)裂紋、折疊、腐蝕或磨損等缺陷，形成安全隱患，因此對其實施無損檢測十分必要。由于每種檢測方法都有應用局限性，所以采用多種方法組合探傷更能防止漏檢。對基于鋼管旋轉的漏磁超聲復合檢測實現(xiàn)方法進行研究，通過探頭掃查軌跡規(guī)劃，開展探頭跟蹤機構運動學建模與求解、探頭最優(yōu)檢測姿態(tài)研究，實現(xiàn)了全覆蓋檢測，保證了檢測信號的一致性和穩(wěn)定性。
　　首先對四

2、類鋼管自動化檢測系統(tǒng)及特點進行分析與比較，總結出兩種探頭掃查軌跡類型：直線型與螺旋線型。依次分析不同軌跡類型的探頭布置方案、單探頭架與多探頭架掃查軌跡區(qū)域及形成影響參數(shù)、缺陷定位關系式等問題。重點對V型輪上的鋼管螺旋運動進行數(shù)學建模，得出螺距的數(shù)學計算公式和方法，并進行實驗驗證?；谏鲜鲅芯?，提出滿足鋼管全覆蓋檢測的充分必要條件。進一步地，對探頭的跟蹤機構運動學和最優(yōu)檢測姿態(tài)進行研究。對探頭跟蹤機構進行運動學建模，分析了建模理論基礎，獲

3、得了各連桿坐標系與終端坐標系間的變換矩陣和機構運動學方程，并進行了正逆運動學求解。針對于自動化檢測中因鋼管抖動、橢圓度和直線度誤差等對檢測信號的影響，提出了具有4個微小浮動自由度的前端探頭結構，消除鋼管運動偏差產(chǎn)生的影響，確保信號拾取的一致性和穩(wěn)定性。
　　結合研究成果，開發(fā)出了一套基于鋼管旋轉的漏磁超聲復合檢測系統(tǒng)，重點分析設計了掃查軌跡、探頭跟蹤裝置、信號處理與自動化控制系統(tǒng)等。按照國家標準加工測試樣管進行現(xiàn)場測試，獲得了滿意