大直径管材，板材-自动喷水超声C扫描检测系统

大直径管材，板材-自动喷水超声C扫描检测系统

为了解决大型整体成型复合材料构件的无损检测问题,研发了一套大型喷水超声C扫描检测系统.方法： 针对大型喷水超声C扫描检测系统的特点,对多轴控制及同步、运动精度补偿、噪声信号舒缓、检测安全辅助等多项关键技术进行了深入分析,在此基础上,将大型喷水超声C扫描检测系统分为大型机械扫查架、运动控制系统、超声检测系统、水/气路控制系统、工控PC、超声C扫描检测软件以及安全辅助系统7个部分.

大型机械扫查架设计尺寸为12mx5.2mx4.2m(长×宽×高,下同),设计扫描工作范围可达5.5mx3mx3m以上.运动控制系统由运动控制器、中继板、伺服驱动器和伺服电机组成,运动控制器是运动控制系统的核心组件,采用UMAC运动控制器,较多可实现32轴联动,同时采用知名品牌直流伺服系统,有效舒缓检测过程中对超声信号的干扰.超声检测系统由超声探伤仪、前置放大器、超声线缆和超声换能器组成,超声探伤仪采用美国奥林巴斯的OmniscaniX,由于探头与探伤仪之间的线缆长度超过20m,为了降低超声信号在远距离传输中的信号衰减,采用前置放大器Panametrics-NDT 5682对超声信号放大补偿,同时采用德国50 ohm RF电缆,有效避免超声信号通道间的串扰.大直径管材，板材-自动喷水超声C扫描检测系统

水/气路控制系统中水路控制部分用于实现供水及对水压的调节和实时监控,气路控制部分通过供气及对气压的调节和实时监控,消除水四溅时对耦合水柱的干扰,通过水路和气路协调控制,保证喷水的均匀性,降低系统引入噪声.超声C扫描检测系统软件基于设计模式的架构设计思想,在对硬件的综合控制的基础上可实现实时A型显示、实时C型显示、动态多电子门设置、变厚度截面构件表面跟进检测、缺陷长度/面积测量、平均波高/平均增益计算、衰减系数计算及统计等功能,内嵌的运动控制补偿算法和信号抑噪算法可实现系统检测精度补偿.大直径管材，板材-自动喷水超声C扫描检测系统

安全辅助系统包括数字摄像系统、红外保护系统、探头防撞开关、限位开关、急停开关等,通过综合控制保证了系统的安全运行.系统工作流程为：开启安全辅助系统对扫描范围内障碍进行识别和启动紧急信号；障碍清除后,设置检测轨迹和检测参数；启动检测任务,通过检测软件控制运动控制系统和超声检测系统,执行检测设置,实现对超声信息和位置信息的采集,并对采集的超声信息和位置信息进行数据处理、分析和显示；检测人员根据检测结果设定缺陷识别阈值,或对缺陷进行测量,较后生成检测报告.结论：大型喷水超声C扫描检测系统实现了对大型运动系统、探伤系统、安防系统等硬件系统的集成,通过开发内嵌运动控制补偿算法和信号抑噪算法的超声C扫描软件,实现了对大型复合材料平板件、变厚度板件的整体检测,也可实现对中小型平板件的批量检测.该大型喷水超声C扫描检测系统的成功研制及应用,表明我国已具备研制大型复合材料构件自动化检测设备的水平和能力.大直径管材，板材-自动喷水超声C扫描检测系统