再谈智能高速在线涡流探伤系统的研发

　　笔者在1999年曾介绍过EEC-24智能高速在线涡流探伤系统[1],引起国内外同行的关注,并在高速探伤领域获得了实际应用(如对生产速度在0~350m/min的变速盘铜管的在线检测)。随着技术的进步,高速生产机组(>450m/min)业已出现,为满足新的高速、变速在线涡流探伤要求,必须开发研制一套新设备。笔者首先对涡流检测模块进行改进,因速度提高后,对电路自适应能力的要求比常规涡流检测高得多;其次速度高到一定程度后,也给打标的准确定位带来困难,因此,整个系统的配套设备都要作相应的技术改造。本文对改进后的EEC-24K智能高速在线涡流探伤系统作一简要介绍。

　　1　系统组成

　　智能高速在线涡流探伤系统由高速自适应涡流探伤模块、测速模块和打标控制模块三个主要模块组成(图1)。并配备计算机系统,外围设备包括涡流传感器、测速装置和打标装置

　　1.1　高速自适应涡流探伤模块

　　高速自适应涡流探伤模块组成如图2所示,其信号放大电路响应速度必须非常快,即有足够的频带宽度,否则在高速状态下的缺陷信号将被湮没,当检测速度较慢时,涡流探头拾取的缺陷信号幅度相对较大,但随着检测速度的不断提高,缺陷信号幅度将逐渐变小,所以在检测速度增快时必须相应提高检测信号的增益和采样速度(图3)。此外,为提高信噪比,采用先进的动态程序滤波技术替代以前模块设计中的同步跟踪滤波器。动态程序滤波模块具有高通、低通和带通等多功能自适应滤波子系统,探伤过程中系统将根据现场检测的瞬间变化自动选择运行相应的滤波程序模块,有效地提高信噪比。

　　1.2　测速模块及其配套装置

　　测速装置采用光电编码器,为测长、缺陷打标、缺陷定位及涡流探伤模块提供速度信息,以便及时对各参数作相应调整。测速装置将当前生产线工件移动速度变化信号传送给测速模块,经分析处理后将信号传输到涡流探伤模块和打标控制模块。

　　1.3　打标控制模块

　　以管材为例,打标控制电路的功能就是当管子上的缺陷移动到打标装置的相应位置时,触发打标装置给缺陷打上标记。

　　由于涡流检测探头和打标装置相隔一定距离,所以系统的打标信号必须延迟一定时间t再触发打标装置。设最近检测到缺陷的时刻为t₁,打标装置的触发时刻为t₂,则t由下式确定

　　t = t₂- t₁(1)

　　由于打标信号还未到达打标装置时,管子上有可能再出现新的缺陷,因此要求打标控制电路应具备多缺陷排列(队)记忆延迟功能。该系统的打标控制电路能存储512个缺陷信号,即在t₁~t₂区间内若出现512个缺陷,检测系统都能准确地将其标记,以便判废切除。此外,由于管速的变化,打标机的动作控制也应随机调整,以使标记漆长度固定不变,这是该系统的另一重要特性。