本設備是針對板材專門研發設計的超聲波半自動探傷系統,可用于鋁板、鋼板、鈦板的版自動監測。16個探頭采用晶片陣列組合排布。探頭有水膜系統,水箱供水,。探傷部分有一個調節架,可檢測12mm到150mm不同厚度的金屬板材。
系統基于筆記本電腦機的多通道全數字式超聲波探傷設備,采用Windows98/2000/XP操作系統,并保留計算機的各種周邊設備接口。檢測時探傷人員推動探傷小車向前,探頭自動檢測內部缺陷,儀器實時顯示16通道畫面,監測板材內部缺陷。并可以將缺陷波形記錄,事后可以調出查看分析。筆記本電腦機的多通道全數字式超聲波探傷設備,采用Windows98/2000/XP操作系統,并保留計算機的各種周邊設備接口。
示 意 圖
顯示界面
1、陣列探頭組固定在探頭夾持架上,晶片之間有15%相互覆蓋,滿足99%探傷要求。
探傷機把數字化后的全波數據傳輸到操作機中,操作機對數據進行分析、處理和計算,并對計算結果進行處理。
2、缺陷檢出方法
在本設備中,采用全波數據采集方法提高缺陷的檢出能力。
全波數據采集法原理如下:
采集的超聲信號為閘門內的全波信號,如圖1所示。
圖1 檢測信號與信號閘門
信號閘門寬度=板厚度+可變范圍。
在閘門寬度內對信號進行峰值檢波,然后自動分析檢出界面波、底面波和缺陷波。
一、 系統主要技術指標及功能
1.板材規格:12-150mm
2.掃查方式:探傷小車行走、探頭液浸掃查
3.掃描的最小記錄步進1mm
4.耦合方式:水膜法耦合
5、探傷速度:1-24m/min
6、檢測信噪比:≥8db
7、波形穩定性:±2db
8.探傷方法
1)探頭采用晶片組合陣列排布
2)頻率:探傷2.5—5MHz
9.通道數量:4-16通道可選
10.探頭數量:5MHz探頭16個和2.25MHz(或2.5MHz)探頭16個
11.探傷監視功能
1)顯示各個通道的A型波形或B型掃描圖像(可采用窗口切換顯示)
12.探傷記錄數據
1)保存各個通道的儀器參數和探傷條件
2)記錄每個缺陷點的振幅和深度
3)對超標缺陷自動記錄A型波形
13.儀器主要技術指標
1)聲頻率范圍:0.5—15 MHz
2)增益:0-110dB
3)增益精度:每20 dB±1 dB
4)各通道發射脈沖重復頻率:500 Hz—2000 Hz
5)分辨率:≥32dB
6)電噪聲電平:﹤10%
7)信噪比:≥24 dB
8)動態范圍:≥30dB
9)探傷靈敏度余量:≥60dB
10)探頭方式: 直探頭、斜探頭、雙晶探頭、穿透探頭(可選)
11)探頭中心頻率:在標稱頻率的±10%以內。
12)探頭聲束寬度比:≥ 0.75。
13)探頭靈敏度:多個探頭平均靈敏度的±3dB以內。
14)監測閘門: 進波門、失波門、跟蹤門;
15)A掃顯示上垂直極限99%;垂直線性范圍5 %~95 %,誤差≤3 %
16)A掃顯示上水平極限99%;水平線性范圍0 %~90 %,誤差≤1 %
17)信噪比:10:1(1MHz使用對比試塊2-0300測定,大于1MHz使用對比試塊1-0300測定)
18)入射面分辨力:1MHz時≤1.5in,2.25MHz或2.5MHz時≤0.7 in,5MHz時≤0.5 in,10MHz≤0.3 in
19)背面分辨力:1MHz時≤0.75 in,2.25MHz或2.5MHz時≤0.3 in,5MHz時≤0.2 in,10MHz≤0.1 in
20)聲學單元寬度≥200mm
21)采樣頻率:150MHz
22)脈沖重復頻率:≥2000Hz
23)脈沖電壓:≥100
二、.儀器主要功能
1) 數字功能
★儀器各個通道有傷波閘門和底波閘門,閘門位置及寬度即可自動設置也可人工設置,精度≤0.1us,有聲光報警系統,有數字波形顯示和掃描圖形顯示,自動打印及存貯功能。
★每個通道全波數據采樣,(可設定)允許水膜厚度在一定范圍內變化,計算機有自適應水膜厚度變化的能力。
★自動校準給定厚度板材的厚度值;自動校準延遲;自動增益調節。
★按A檢測厚度為5mm~150mm的鋁、鋼、鈦板;
★顯示方式:A掃、B掃、C掃。
★盲區:5mm~150mm的鋁板近遠表面盲區≤3mm;
30mm~70mm的鈦板近遠表面盲區≤1mm。
★采用數字閘門,其在探傷中失去模擬探傷儀的功能,僅為觀察方便而設定。
★閘門數量:3個閘門/A掃。
★閘門測量值:可測量缺陷的深度、波幅。
★缺陷的檢出不受閘門數量的限制,能自動檢測出表面回波、底波、缺陷波及干擾波。
★具有數字濾波去噪功能,去噪過程不影響波高和精度。
★具有記錄同一位置出現的不同深度缺陷的能力,并對每個缺陷精確測量深度和幅度。
★探傷小車沿直線行進,自動標記掃描寬度。
★探傷小車自動糾偏,利用X軸Y軸的精密編碼器定位。如果技術人員在檢測時將小車左右偏移,可以通過編碼器準確定位,最終提供整張板材的準確探傷結果。
★對缺陷自動定位和定量,并提供整塊板的C掃描圖。
2) 模擬功能
★檢波模式:全波、正半波、負半波、射頻波。
★電子部分采用集成度高、工作穩定可靠、低功耗的大規模門陣列電路。
★增益衰減控制及放大系統采用寬帶可編程放大器和高精度、高速AD轉換器。
★采用DSP高速處理器和PCI總線直接數據傳送,以提高信號處理和傳送速度。
★儀器有自動跟蹤信號漂移的功能和DAC斜率自動補償。