全自动薄壁筒超声成像系统方案设计

１检测 原 理及 系统 总体框 架 全 自动 薄壁 筒 超 声成 像 系 统 是 由传 统 的 Ｃ扫 描 成 像 发展 而来 。 它采取 特征 扫 描 的 方法 ， 利用 计 算机 全波 列 采 集检 测 信号 ， 取和 存 储超 声 波形 的上升 时 间、 降 时 间、 提 下 脉 冲周 期和 频 谱特 性 等 ， 经信号 处理 后进 行 成像 显 示。 它
的数 字信 号 处理 和 特 征 提取 ， 依据 扫 描 成 像原 理 ， 以伪 彩 件 渐 变 截面 的跟 踪 ， 架 的移 动 则 可 以对不 同长度 的 薄壁 尾 色图 的 方式生 成检 测 图像。 筒 进行 检 测。 压 系统 主要 完成 对检 测 薄壁筒 的夹 紧和 对 液 系统 总体 框 图如 图 １ 示 ： 所 尾 架 的 固定 ， 机械 扫查 装置 上 的两个 液压 控 制 卡盘承 担 工 ２ 系统硬 件设 计 件 支撑 ， 卡盘 进 入 薄壁 管 内部 撑 紧工 件 ， 压 卡 盘 由 回 转 液 系统 硬 件 部 分主 要 包 括 机 械扫 查 系统 、 电气 控 制 系 油 缸驱 动 ， 以在 撑 紧工 件 的情 况下 完成 旋 转动作 。 耦 合 可 统 、 声探 伤 系统等 几部 分。 超 液循 环 供给 系统 主 要完 成对水 盒 内耦 合液 的供给 。为保 证 ２１ 机 械扫 查 系 统 机 械 扫查 系统 主要 包 括机 械 扫 查 探 头和 被检 测 工件 耦 合 良好 ， ． 水盒 里 的耦 合液 不 断从 水盒
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３４ 在 各个 扬 尘点 布 置运 行 可 靠、 率 高 的各 种 型 式 损 耗 。 ． 效 除 尘 设 备 ， 尘 达标 排 放 ， 粉 既保 护 周 边环 境 、 少污 染 ， 减 又 ３１ 工业 厂房 可 采用 新 型节 能型 高压 汞 灯与 高压 钠 ．０ 可 以节 省消 耗 与生产 成本 。 灯相 结合 的混 合 照 明 方式 ， 既可 提 高 照 明质 量 ， 能节 约 又
图 １ 系统Biblioteka 总体 框 图 除 了 能检测 局 部缺 陷外 ， 能对检 测信 号 进行 频 谱 分析和 装 置 ， 还 液压 系统和 耦合 液循 环供 给 系统。 数 字 滤波 ， 过各 种 特 征 量 的提 取 和 重构 ， 实 现缺 陷 的 通 能 机械 扫 查 装置 的外 形 类似于 双 头 车床 ，主要包 括 ： 铸
全 自动薄壁筒 超声成像 系统 方案设计
Ｉ军喜 张海涛 连红运 － １
（． １ 商丘技 师学院网络 中心； ． ２ 河南职 业技术 学院电气工程 系）
摘 要 ：本 文 提 出 了利 用 超 声 波 特征 扫描 成像 技术 检 测 大 口径 薄
壁筒缺 陷的方法 ， 研制 了变截面薄壁筒超声成像检测系统。 该系统在
３５ 对于 生 产过 程 中 需经 常调 节 介质 参 数 的 设备 ， ． 宜 能 源 ， 于检 修。 便 采 用变频调 速 ， 可节省 电能。 ３ １ 为节 约用 水 ， ．１ 设备 冷 却水 可 采 用循 环 系统 ， 间接 ３６ 粉磨 系统 的热 风管 道 均 敷设 保 温材 料 ， ． 以减 少散 循 环 利 用率 ９ ％ 以上 ； 源补 水 管道 、 环水 泵 站 出水 总 ５ 水 循 热 损 失。 管、 各设 备进 口、 用水 总 管均 设有 计量 与调 节 装 置 ， 强 各 加 ３７ 水泥磨 机 、 ＿ 辊压 机 的 电动 机采 用 １ Ｋ Ｖ高压 供 电 ， 用 水 管 理 。 ０ 采 用 液体 变 阻器启 动 装置进 行 启动 的绕 线型 电动 机。空压 ４ 建 议 机 、 粉 机 等 电动 机 采 用 ３ ０ 选 ８ Ｖ低 压 供 电 ， 用 软 启 动 器 采 节 能减排 是 国 家 的基本 国 策 ， 能减 排 工作 的 开展 需 节 启 动 的鼠笼 型 电动机 ，这样 既 改善 了 电机 的起 动特 性 ， 要建 立长 期 宣传 与集 中宣传相 结合 的节 能宣 传 长效 机 制。 又 节 省 因采 用频 敏 变阻器 起动 带来 的较 大 能量损 耗。 在 能源 管理 制度 建 设 方 面 ， 置节 能管 理 机构 ， 定从 能 设 制 ３８ 在 电气供 配 电设 计 中 ， 变压 器 及 电力 室 设在 用 源采购 、 量 、 ． 将 计 统计 、 生产 过程 管理 和 定额 考 核等 一 系列 的 电设 备 负 荷 中 心 处 ， 降低 线 损 ： 用 铜芯 电缆 减 少 线 缆 能源 管理 制度 ，开展 节 能减排 工作 经验 交流 和推 广 工作 ， 以 采
自动 识 别 ， 而提 高定 量精 度。 从 铁床 身 、 导轨 、 头减 速 箱 、 架 以及 由刀 架托板 改造 成 的 床 尾 薄壁 筒 由两 端 的液 压 卡盘 撑 紧 ， 主轴 电机 的驱 动 下 扫查 台。机械 扫查 装 置在 电机 的驱 动下 主要 完成 包括 主轴 在 旋 转 ，装在 主轴 一 端 的旋 转编码 器 发 出 同步脉 冲 信号 ， 旋 转、 查 台平移 、 经 扫 探头 组伸 缩 （ 降 ）探头 组旋 转和 尾 架 升 、 分频 和脉 宽调 节后作 为六 通道 探伤 仪 的触 发脉 冲 ， 经过 平 移 等动作 。 并 主轴旋 转和扫 查 台平移 完成 对 整个 薄壁 筒外 延 时 电路 后触 发 六通道 高速 数据 采 集卡。数据 采 集卡 对超 表 面 的扫 查 ， 头组 （ 括水 盒 ） 探 包 的伸 缩 可 以满足 不 同直 径 声 波 探头 接 收 的信号 进 行 全波列 采 集 ， 经过 计 算机 对波 形 被 检 测工 件 的要 求 ， 探头 组旋 转使 探头 组完 成 对被检 测 工
自动 检 测 的过 程 中 ， 时记 录 检 测 数 据 并 对 数 据 进 行 处 理 ， 据 波 形 实 根 特 征 自动 生 成 检 测 图 像 ， 检 测 完 成 后 自动 保 存 所 有 检 测 数 据 ， 在 实现 了大 口径 薄 壁 筒 超 声 在 线 检 测 的 自动化 、 字 化 、 数 图像 化 。 关键词 ： 薄壁 筒 特征扫描 超声探伤 超 声 成 像 系 统