涡流探伤干扰信号的抑制技术

　　1　问题的提出

　　09区2#线多功能探伤机组(超声+涡流)是宝钢钢管分公司于1997年从德国引进的一套代表20世纪90年代先进水平的探伤设备,在控制钢管产品质量方面起到了重要作用。几年来,面对竞争日益激烈的钢管市场,分公司致力于高附加值产品的开发与研制,生产管料品种由单一转向多样,先后开发成功了一大批钻杆、加厚油管,探伤技术要求也随之不断提高。

　　实际探伤中,发现按检验标准生产C90、P110、BB110T等高钢级管料、25Mn2材质水淬管以及G105、S135等高钢级钻杆时,各种因素引起噪声干扰信号较多,信号幅度超过设定报警门限值时引起误报,结果是合格管判定为不合格,降低探伤准检率的同时,增加了复探量和检验成本。

　　2　现状分析

　　由于钻杆、加厚管管体与两端管径差异大,造成管料在探伤输送过程中产生抖动,加上其它影响探伤因素的存在,如材料硬度、局部应力不均匀、缺陷管棱角修磨不光滑等,涡流探伤不可避免的会产生噪声干扰信号,在噪声信号与正常伤波信号没有进行有效隔离与抑制的情况下,引起了涡流探伤误报。

　　3　理论分析

　　涡流探伤信号处理的实质是利用伤痕信息和其他干扰信号之间存在的差别,通过各种方式进行区分。主要有以下几点:

　　3.1　利用相位不同的信号处理

　　利用相位上的不同来区分信息的办法称为相位分析法或阻抗分析法。用得较多的相位分析部件是相位检波器。也有称为同期检波器或选通电路的。

　　3.2　利用调制频率不同的信号处理

　　利用伤信号和干扰信号调制频率的不同来区分伤信号和干扰信号的方法称为调制分析法。实现调制分析法的部件通常是电子式有源滤波器。调制分析法只能用于动态检测中,而且一般要求检测线圈和试件之间最好具有恒定的相对速度。

　　3.3　利用幅度不同的信号处理

　　利用伤信号和干扰信号幅度上的差别来区分伤信号和干扰信号的方法为幅度分析法,实现幅度分析的电子部件称为幅度鉴别器,在实际探伤仪中,一般将幅度鉴别器放在滤波器的后面。调节抑制电平的高低可抑制不同幅度的干扰信号,但这种抑制干扰的方法有如下缺点:当抑制电平调高时也就可能线性关系变差,伤波波形也变成断续了,这种分析方法只能在伤信号幅度大于干扰信号幅度时才能用,当干扰信号幅度大于伤信号幅度时不能用。

　　3.4　利用宽度不同的信号处理

　　在有的涡流探伤仪中,不采用滤波器,而采用信号宽度鉴别器来区分伤信号和干扰信号。这种电路是根据伤信号的频率较高、波形较窄,而直径变化、电导率变化等引起干扰的噪声频率较低,波形较宽这一点来工作的。这种电路能将信号中幅度大于预定幅度,而信号宽度小于预定宽度的信号分离出来。