超声波全自动探伤电气控制与应用

全自动超声波检测技术在小管焊缝检测中的应用发布时间：2022-11-11T07:36:00.226Z 来源：《新型城镇化》2022年21期作者：朱江[导读] 伴随西气东输、中俄管线等大口径长输管道的建设，1016mm～1422mm的X80钢不断的推广，自动焊技术也广泛应用，全自动超声波AUT检测技术大量应用在大口径长输管道的无损检测中。

新疆天维无损检测有限公司新疆克拉玛依 834000摘要：全自动超声波检测技术（AUT）以其高效、精确、环保等优势，成为大口径长输a管道焊缝检测的首选。

然而由于AUT扫查装置几何条件限制，难以应用于管径114.3mm（4寸）及以下规格管线的检测。

近几年，由于地下资源开发逐渐向更深区域进行，4寸海管的应用也越来越广泛。

对此，为验证AUT检测技术是否可以在中径管线中应用，本文加工了5条管径114.3mm，壁厚6.4mm的薄壁焊缝，每条焊缝加工5个人工缺陷，累计25个人工缺陷，缺陷位置涵盖焊缝的根部、填充和盖面区域。

应用AUT检测技术分别进行检测、数据分析、宏观切片。

最终通过对比分析AUT检测数据和宏观切片数据，以评定在管径114.3mm的工件中，AUT检测技术的缺陷检测能力及高度定量精度。

关键词：AUT；宏观切片；碳钢管线；缺陷检测能力；高度定量精度伴随西气东输、中俄管线等大口径长输管道的建设，1016mm～1422mm的X80钢不断的推广，自动焊技术也广泛应用，全自动超声波AUT检测技术大量应用在大口径长输管道的无损检测中。

随着地下能源开发不断向更深区域挺进，地下管道采用的规格也越来越多，通常涵盖管径60.3mm（2寸）到1066.8mm（42寸）。

而全自动超声波检测技术（AUT）以其高效、精确、环保的优势，更有利于实现焊接质量的过程控制，提高焊接工艺质量，是自动焊焊缝检测的首选技术。

但是由于管线曲率以及AUT扫查装置的几何限制，通常AUT检测工艺难以应用于管径114.3mm（4寸）及以下规格管线的检验工作。

超声波查看仪在电气设备中的运用电气设备的有些放电对电气设备自身和电网都会发作纷歧样程度的影响，严峻的乃至致使设备作废和电网溃散，因而对电气设备的前期局放查看，准确地把握设备的健康状况，及时消除设备存在的缺点，把设备的缺点消除在萌发状况，对确保设备自身和电网的安全起着至关首要的效果。

电气设备局放查看的办法许多，比方：脉冲电流法、DGA法、超声波法、RIV法、光测法、射频查观念和化学办法等。

各种查看办法各有所长，但比照照而言超声波查看办法简练易用，十分适宜平常设备检看，当令把握电气设备的作业状况。

多见的电气设备局放缺点有：电晕、电弧和电痕。

电晕和前期的电痕不会发作热量，用红外热像仪无法查看，但它会发作超声波信号，用超声波查看仪可以远间隔进行查看；电弧和严峻的电痕在发作超声波的一同也会发作热量，因而用红外和超声波的办法都可以进行查验；但当局放发作在设备内部时，用红外的办法也无法发现，用超声波查看仪在电气设备的外表或联络面处可以进行查看。

咱们运用加拿大SDT170超声波查看仪对我局的高压输电绝缘子、变压器、开关柜等电气设备进行了查看，发现该查看仪的活络度十分高，经过仪器所配耳机可以了解的倾听到电气设备放电时发作的咱们耳朵无法听到的超声波，一同在仪器的屏幕上闪现有详细丈量数据，这些数据可以存储到仪器的内存中，回到单位可以经过配套软件下载到核算机中对它进行趋势剖析、同类商品状况比照，也可将这些数据导出批改成设备确诊陈说。

一同，该仪器可用于电气设备内部缺点查看，经过触摸设备外表或挨近设备联络面缝隙进行查看，及时发现设备内部存在的前期缺点，防止发作事端。

也可用于充有SF6气体的电气设备SF6走漏精断定位，仅仅其丈量活络度为1times;10-2～1times;10-3cc/sec，在查验中极纤细的走漏无法远间隔精断定位。

经过在现场的实习查验，咱们以为SDT170超声波查看仪运用简练易用，十分适宜适电气设备的平常查看、作业健康状况的评价；而且具有健旺的数据处理才华，为设备的状况修补供给牢靠的根据。

超声波探伤的原理及其应用1. 引言超声波探伤是一种利用超声波在材料中传播和反射的原理，通过对超声波信号的分析，获得被测材料内部的缺陷信息的一种无损检测技术。

它在工业领域中被广泛应用于材料的质量评估、工件的可靠性检测等方面。

2. 原理超声波探伤利用了超声波在材料中传播的特性。

当超声波从一个介质传播到另一个介质时，由于两个介质的声阻抗不同，部分超声波会发生反射。

通过检测这些反射信号的特性，可以了解到被测材料内部的缺陷情况。

3. 超声波探伤的应用3.1 材料质量评估超声波探伤可以评估材料的质量，检测材料中的缺陷、裂纹等问题。

通过测量超声波在材料中传播的速度和被测材料的密度，可以判断材料的结构是否正常，并对材料质量进行评估。

3.2 工件可靠性检测超声波探伤可以用于工件的可靠性检测。

通过对工件进行超声波探伤，可以检测出工件内部的缺陷、裂纹等问题，及时发现并解决潜在的安全隐患，提高工件的可靠性。

3.3 管道堵塞检测超声波探伤可以用于管道的堵塞检测。

在管道内传播的超声波会受到管道内部的障碍物的影响，当管道堵塞时，超声波的传播会受到阻碍，通过对超声波的传播特性进行分析，可以判断管道是否堵塞。

3.4 轴承故障检测超声波探伤可以用于轴承的故障检测。

当轴承出现故障时，会产生异常的振动和噪音，通过对轴承进行超声波探伤，可以检测出轴承内部的异常情况，提前预防轴承故障的发生。

3.5 建筑结构健康监测超声波探伤可以用于建筑结构的健康监测。

通过对建筑物进行超声波探测，可以检测出建筑物内部的裂缝、腐蚀等问题，及时进行修复和维护，确保建筑物的结构安全。

4. 总结超声波探伤是一种无损检测技术，利用超声波的传播和反射特性，可以对材料的质量进行评估，检测工件的可靠性，检测管道的堵塞，检测轴承的故障，并用于建筑结构的健康监测等方面。

通过超声波探伤的应用，可以提高工业生产的安全性和可靠性，减少事故的发生，并延长设备的使用寿命。

超声波在工业设备故障诊断中的应用有哪些在现代工业生产中，设备的稳定运行对于保障生产效率和产品质量至关重要。

然而，由于长期运行、恶劣环境以及各种不可预见的因素，工业设备难免会出现故障。

及时准确地诊断出设备故障，对于减少停机时间、降低维修成本以及提高生产安全性具有重要意义。

超声波技术作为一种非侵入式、高效且精确的检测手段，在工业设备故障诊断中发挥着越来越重要的作用。

超声波是指频率高于 20kHz 的声波，其具有波长短、方向性好、穿透能力强等特点。

在工业设备故障诊断中，超声波主要通过以下几种方式发挥作用：一、检测机械部件的磨损和松动工业设备中的机械部件，如轴承、齿轮、轴等，在长期运行过程中会出现磨损和松动的情况。

通过使用超声波检测设备，可以向被检测部件发射超声波，并接收反射回来的声波信号。

当部件表面出现磨损或裂纹时，反射回来的声波信号会发生变化，例如幅度减小、频率改变等。

通过对这些信号的分析，可以判断部件的磨损程度和是否存在裂纹。

同时，对于松动的部件，超声波在传播过程中会产生异常的振动和噪声。

检测人员可以通过监听这些异常声音或分析声音的频谱特征，来确定部件是否松动。

例如，在旋转机械中，如果轴承座与轴之间的配合出现松动，超声波检测可以敏锐地捕捉到这种异常，从而及时提醒维修人员进行处理，避免更严重的故障发生。

二、检测管道的泄漏在工业生产中，管道系统广泛用于输送各种液体和气体。

管道的泄漏不仅会造成资源浪费，还可能引发安全事故。

超声波检测技术可以有效地检测出管道的泄漏点。

当管道发生泄漏时，泄漏处会产生高速的流体喷射，从而产生超声波信号。

检测人员可以使用手持式超声波探测器沿着管道表面移动，当探测器接收到泄漏产生的超声波信号时，就可以确定泄漏的位置。

与传统的检漏方法相比，超声波检漏具有检测速度快、准确性高、无需停止生产等优点。

此外，对于一些深埋在地下或难以直接接触的管道，还可以采用远程超声波检测技术。

通过在管道的一端发射超声波信号，并在另一端接收，根据信号的衰减和变化情况来判断管道是否存在泄漏。

超声波无损检测在电力工程中的应用摘要：近几年来，我国的电力实业发展迅猛，为了满足人们的生产和生活需要，相关人员一直致力于提高电力工程的可靠性和稳定性，其中超声波无损检测技术被广泛应用到发电设备和输电线路的检测中，不断提升电力工程建设的质量，保障电网安全平稳运行。

关键词：超声检测；电力工程；电力设备；输电线路1超声波无损检测概述无损检测技术中的超声检测方法是利用0.5～10MHz频率的超声波穿透零部件，形成折射、反射、衍射回波，通过分析回波的位置、高度、波形以及动、静态的特征来确定零部件内部和表面缺陷的位置、大小及缺陷形态的一种无损检测方法。

超声波的频率高，传播直线性好，并且在两种不同介质的界面极易于反射，为利用超声波技术进行零部件内部的无损检测提供理论支持。

超声波检测的灵敏度较高，设备轻便，适应性好，成本较低，操作安全，能对缺陷进行定位和定量。

目前，超声波检测是电力系统中应用最为广泛的一种无损检测技术，适用于检测发电设备和输电线路中的板材、管材、高温紧固件螺栓、大中径厚壁管对接焊缝、角焊缝和 T 型焊缝以及磁绝缘子等，可以检测出的缺陷有分层、气孔、缩孔、未焊透、未熔合、夹渣、裂纹等。

2.超声波无损检测相关的技术在电力工程中的应用2.1超声波无损检测相关技术超声波无损检测技术按超声波的产生和应用特性可分为A型脉冲超声波检测技术、相控阵超声波检测技术、超声波衍射时差检测技术（TOFD）、电磁超声波技术、激光超声波技术等。

2.1.1 A型脉冲超声波检测技术A型脉冲超声波检测技术是最基本的超声波无损检测技术，该技术在进行检测时，超声波检测仪产生电脉冲信号，通过超声波探头转化成超声波脉冲信号，在超声波探头与待测零部件表面接触良好的情况下，超声波脉冲信号通过超声波探头传入待测零部件内部，当超声波脉冲信号遇到缺陷界面时发生反射，超声波探头接收到反射回来的超声波信号，并将其转化为电信号显示到屏幕上，从而反映出零部件内部的缺陷情况。

超声波探伤电气、液压控制及探伤技术要求说明控制范围：控制超探区设备，完成超探全过程：1、控制超探前定量给料器（AC220V，线圈2个，三档开关）。

2、控制超探前接管器（AC220V，线圈2个，三档开关）.3、控制超探CT1-CT8斜辊道（变频调速）。

4、控制超探前部升降旋转辊3组（AC220V，线圈2个，三档开关）。

5、控制探头架（探头升降及跟踪）。

6、控制超探CT9-CT14斜辊道（变频调速）。

7、控制超探后部旋转辊2组（AC220V，线圈2个，三档开关）。

8、控制超探拨管器（AC220V，线圈2个，三档开关）。

设备初始状态：除超探前接管器升起处接管位外，其余定量给料器处挡料，斜辊道处停转，升降旋转辊处低位停转，探头架提起探头，跟踪停止，后部拨管器等均处非工作状态。

工作过程：按生产产品规格和成型角调好斜辊道旋转角使其与钢管螺旋焊缝成型角相一致;调好探头臂高度,确定探头数量间距,调好角度。

首先启动定量给料器往超探线拨送钢管，送料后定量给料器拨料臂回位处挡料态。

拨送的钢管由接管器接料臂接料后落下接料臂，使钢管落在前部斜辊道上。

启动CT1-CT8斜辊道送钢管到探伤工位后停转，升起前部升降旋转辊，旋转钢管，使钢管焊缝处探伤位置后，落下钢管。

PLC控制依次同时落下探头臂，落下采用位置控制启动CT1-CT14斜辊道，与探头架上的跟踪系统配合进行探伤操作，并对缺陷部位喷印标记；当钢管尾端到CT5斜辊道后,自动控制使接管器的接管臂复位处待料态，接管臂和定量给料器应连锁，即接管臂不升起到待料状，定量给料器不得向超探线送料。

当钢管尾部送出CT8斜辊道后,由接近开关控制CT1-CT8停转,同时升起探头架，对合格的钢管可由斜辊道CT9-CT14直送平头倒棱机台架。

CT14斜辊道后设接近开关，管端到位停止。

当钢管停稳后由人工控制拨管器将钢管送至平头倒棱机台架。

对需管端探伤及缺陷管由斜辊道将钢管送至后部升降旋转辊工位，升起升降旋转辊，启动旋转辊油马达，由人工对管端及管体探伤喷印缺陷部位进行手探复查，复查后,落下升降旋转辊将钢管送至平头倒棱机台架，并由人工控制拨管器将钢管拨到平头倒棱机台架上。

超声波探伤技术研究与应用近年来，随着工业化的加速和机械行业的不断发展，越来越多的设备和机器需要使用高强度、高稳定性的金属材料。

然而，材料的使用寿命也不可避免地会受到各种因素的影响，例如物理损伤、化学腐蚀等等。

为了维护设备的正常工作和人员的安全，必须对这些材料进行周期性的检测和修复。

在这个过程中，超声波探伤技术成为了一种非常重要的手段，它已经广泛应用于航空、汽车、机械等行业中。

那么，什么是超声波探伤技术呢？简单来说，它是利用超声波的传播和反射等物理现象来检测材料中的缺陷和异物的一种技术。

当超声波从探头被传入材料时，会与材料中的缺陷相互作用，然后部分波经过反射返回探头，并被接收器测量。

根据这些数据，可以确定材料中的缺陷或异物的位置、形态、大小等信息。

虽然超声波探伤技术看起来很简单，但是其背后却是十分复杂和深奥的物理原理，需要涉及声学、机械学、电子学等多个学科的知识。

目前，超声波探伤技术已经应用于很多领域，例如：1. 航空航天领域在航空航天领域，超声波探伤技术主要用于对飞机、发动机等关键部件进行无损检测。

比如，超声波探伤技术可以检测飞机机翼中的蜂窝结构，以及发动机叶片中的裂纹、疲劳损伤等问题，确保了飞行安全。

同时，超声波探伤技术还可应用于航天器的材料研究和成形工艺控制。

2. 汽车制造领域在汽车制造领域，超声波探伤技术主要用于车身和引擎中的缺陷检测和质量控制。

例如，超声波探伤技术可以检测车身中的焊点质量、铝合金轮毂中的裂纹、汽车发动机内的缸体质量等问题，保障了汽车的安全和使用寿命。

3. 钢铁行业在钢铁行业中，超声波探伤技术主要应用于钢铁生产线中的材料质量检测。

比如，超声波探测技术可以检测钢板表面和内部的裂纹、气孔、夹杂物等问题，确保了钢铁产品的质量和安全。

当然，在这仅仅是几个应用领域中的例子，超声波探伤技术在工业和科技领域中有着非常广泛的应用。

而随着科技的不断进步和超声波探伤技术的不断创新，相信它的应用领域还会不断拓展和深入。

超声探伤技术的实验与应用超声探伤技术是一种常见的无损检测方法，广泛应用于工业、医学、航空航天等领域。

本文将介绍超声探伤技术的原理和实验过程，并探讨其在应用中的优缺点与前景。

原理超声探伤技术是利用超声波在不同介质中的传播速度差异，来判断材料内部存在的缺陷或变化。

超声波是一种高频声波，其频率通常在1MHz到100MHz之间。

超声波在检测材料中的传播速度与材料的密度和弹性模量相关，材料中存在的缺陷或变化会影响超声波的传播。

实验过程超声探伤的实验过程通常包括四个步骤：1. 准备工作：选择合适的超声探头和仪器，并将其连接好。

清理被测物体表面，消除杂质和污渍。

2. 超声探伤：将超声探头放置在被测物体表面，并由仪器向内发射超声波。

超声波在被测物体内部传播，碰到材料中的缺陷或变化时会反射回来。

这些反射信号会被探头接收并转换成电信号，发送到仪器。

3. 数据处理：仪器会对接收到的信号进行处理，解析出其反射位置和信号强度。

通过这些信息，可以确定被测物体内部的缺陷或变化的位置和大小。

4. 结果分析：根据所得到的反射信号和处理结果，分析被测物体内部存在的缺陷或变化类型和严重程度。

优缺点与前景超声探伤技术具有很多优点，例如：1. 无损检测：超声探伤技术可以在不破坏被测物体的情况下对其进行检测和诊断。

这对于某些特殊材料来说非常重要。

2. 灵敏度高：超声探伤技术可以检测出微小的缺陷或变化，远远超出人类眼睛的可见范围。

3. 准确性高：超声探伤技术可以精确地测量被测物体内部的缺陷或变化，误差很小。

4. 应用范围广：超声探伤技术在不同领域的应用非常广泛，如工业、医学、航空航天等。

它可以用于材料的质量控制、缺陷检测和生产线的监测等方面。

当然，超声探伤技术也有其缺点和局限性，例如：1. 设备价格昂贵：高质量的超声探伤设备价格较高，对于某些预算有限的企业或个人来说不太实用。

2. 操作难度较大：超声探伤技术需要进行专门的培训和学习，操作难度较大，不是每个人都可以上手操作。

超声波自动化探伤在钢材检测中的应用论文导读：在钢材的超声波探伤中，多用水耦合剂。

关键词：超声波检测器，耦合剂0.前言超声波检测根据使用方式的不同，可分为手动探伤和自动化探伤两种。

由于手动探伤具有投资低、使用灵活等优点，国内钢铁厂多采用此方式。

但手动探伤也存在着许多无法弥补的缺点，第一探伤时间长、生产效率低；第二探伤劳动强度大，容易疲劳；第三难以保证超声波波束100%地覆盖钢板表面，从而不可避免地造成漏探和误探。

第四手动探伤还因探伤速度慢而难以适应现代化大生产的要求。

而自动探伤具有速度快、效率高、占用生产场地小等明显优点。

因此我厂在线钢材探伤采用超声波自动探伤检测系统。

SONOTROTM66钢材检测器是NDT技术公司运用超声波技术生产的一种非损伤性检测钢材的检测系统。

钢材在线高速扫描速度为2米/分，探伤能力能透过20-140mm的钢材，并且覆盖100%表面及钢材的里面。

所采用的探头是性能较高的压电晶体制成的，有两种形式单晶体式探头和双晶体式探头。

两种形式的探头运转由电子脉冲产生的高频脉波穿过水干扰后进入钢材内，并从缺陷点或壁表处反射回来。

缺陷表面越大，则反射的能量越大，并产生一个较高的可视峰值。

该操作方式称为脉冲回声模式，扫描结果由集成电子系统处理。

1.超声波探伤原理超声波测试的基本方法是基于超声波的频率要高于20KHz。

对于不同频率和波形，从材料返回的波形是不同的。

当超声波进入材料后，将在材料中产生机械振动，超声波在被检测材料中传播时,材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测来了解材料性能和结构的变化。

检测过程是通过使用一种压电晶片向材料里面发射超声波进行的，这种压电晶片被称为探头或传感器。

使用的探头分为单晶和双晶两种探头，是基于脉冲反射的原理。

脉冲反射方式是：超声波进入材料中，当遇到缺陷或界面时，声波将被反射回探头通过观察波形中反射回的能量多少可知道缺陷的大小，大的缺陷比小的缺陷返回的能量多。

万方数据电工材料２００９Ｎｏ．２母仕华：超声波探伤系统在触头钎焊质量控制与改进巾的应用２３超声探伤仪，它具有工作频率高（２０ＭＨｚ）、灵敏度高（１５０肛Ｖｐｐ接收系统灵敏度）、阻塞范围小（约４ｍｍ钢纵波）、脉冲宽度窄（约３０ｎｓ发射脉冲上升时间）等优点。

图ｌ水浸扫描系统原理图３超声波检测与其它检测方法的对比３．１金相显微镜观察利用金相显微镜虽然可以观察到焊接的质量情况，但金相观察存在其固有的缺点，即，只能对一条线进行观察，不能反应整个焊接面的质量情况。

从而有“以线带面”的嫌疑；加之金相观察属于破坏性检测，无形中增加了企业的成本．所以用金相显微镜观察触头的焊接情况只可以作为研究焊接质量的参考，不足以用于焊接质量好坏的判定标准。

３．２撬开等破坏性实验目前大多数触桥组件生产厂家和使用厂家均采用将钎焊触头撬开的方法进行钎焊质量的判断，这种方法只能是定性判断。

不能定量，无法判定产品是否合格。

与此同时，这样的破坏性观察对用于撬开触点的工具要求高，需要特制，如果制作得不合理会导致撬开后的焊接面被破坏而无法判断，而且该方法是破坏性的，无形中提高了生产成本。

３．３超声波探伤的优势利用超声波探伤仪器进行检测，可以准确找到焊接的缺陷，再通过软件将缺陷以图片的方式表现出来，可以很直观地判断出钎焊的质量情况；同时利用软件可以将分析量化，通过软件内置功能，可将钎焊的缺陷比例用百分比表征出来，即通常提到的触头焊接的“钎着率”，也称“粘合率”。

它是反应焊接缺陷面积与触头实际面积之间关系的参数，其理论公式为：钎粹＝必等麟矧豁产×１００％这样不但可以准确判断出触头钎焊的质量情况，还可利用具体数据对产品质量的优劣做出明确的判断。

４超声波检测对触头钎焊质量控制的应用在生产过程中，对触头钎焊产品的检测一般分为外观检测、尺寸检测和焊接质量检测几个方面。

而钎焊的焊接质量主要依靠超声波检测进行控制。

在每批产品中抽检一定比例的触桥组件进行超声波探伤检测。

超声波探伤的原理和应用原理超声波探伤是一种应用超声波技术进行材料内部缺陷检测的无损检测方法。

其原理基于超声波在材料内部传播时的散射、反射、折射和吸收等现象。

超声波探伤通常使用压电晶体探头将电能转化为机械能，产生超声波，在材料表面发送超声波信号。

超声波波束穿过材料，当遇到内部缺陷或界面时，发生声能的反射、折射、散射等现象。

这些现象经过探头接收到，然后转化为电能信号，通过放大器进行信号处理和显示。

应用超声波探伤广泛应用于各个领域，包括材料科学、工程领域、医学、航空航天等。

1. 材料科学领域超声波探伤被广泛用于金属、陶瓷、塑料等材料的质量检测和缺陷分析。

它能够检测出材料内部的裂纹、夹杂物、气孔等缺陷，并通过分析缺陷的形状、大小、位置等参数，评估材料的质量和可用性。

2. 工程领域超声波探伤在工程领域中被广泛应用于焊接接头、管道、容器等构件的质量检测和监测。

它能够检测焊缝中的裂纹、气孔、夹杂物等缺陷，评估焊接接头的质量和可靠性。

3. 医学领域超声波探伤在医学领域中被广泛用于诊断和治疗。

在诊断方面，超声波可以用于检测人体内部器官的结构和功能，如心脏、肝脏、肾脏等。

在治疗方面，超声波可以用于物理治疗，如超声波热疗。

4. 航空航天领域超声波探伤在航空航天领域中被广泛用于飞机、火箭等复杂结构的缺陷检测和监测。

它可以检测到结构中的裂纹、疲劳损伤、腐蚀等缺陷，提前发现并修复缺陷，确保飞行安全。

优势和局限性超声波探伤具有诸多优势，例如：•非破坏性检测方法：超声波探伤可以在不破坏材料的情况下进行缺陷检测，不影响材料的使用性能。

•高灵敏度：超声波探测器对微小缺陷和变化非常敏感，能够检测到毫米级的缺陷。

•可定量测量：通过超声波反射信号的强度、时间延迟等参数，可以对缺陷的尺寸、深度等进行定量测量和分析。

然而，超声波探伤也存在一些局限性：•受材料特性影响：不同材料具有不同的声学特性，超声波在不同材料中的传播和反射行为也会有所差异。

第12期2010年12月机械设计与制造M achi ner y D es i gn&M anuf act ur e109文章编号：100l一3997(2010)12加109—02PLC控制系统在厚壁钢管超声波探伤中的应用杨英琴侯力郑熙王裕林陈丹(四川大学制造科学与工程学院，成都610065)A ppI i cat i on O f P LC cont r．0I s yst e m i n ul t r asoni c f I a w det ect i on f or t hi C k w a¨s t eeI pi peY A N G Y i n学_qi n，H O U U，Z H E N G X i，W A N G Y u—l i n，C H E N D an(Si ch uan U ni ver si t)r，school of M anuf act ur i ng Sci ence and En矛neer i ng，C hengdu610065，chi na)．．．…J…．_．．●’¨●…．‘．．．．o。

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．．．．o．．．．1．●．．．．‘～．●…．．，叫．‘～¨h…【摘要】对于无缝钢管超声波探伤设备，采用了先进的可编程控制器(PL C)控制系统。

介绍了PLC在系统中的功能；控制系统各个功能的软件设计；PL C和上位机的通信系统，对PL C的工作状态进行实时监控。

经测试和现场调试表明，该PL C控制系统满足用户要求，性能可靠。

关键词：可编程控制器；超声波探伤；控制系统；串口通信．【A bst r a ct】Z k eg“咖，聊眦加r u缸r珊on记∥觎7如钯cf幻n旷se咖J!ess s抛eZ p咖e淞ed∞l以秽四l ced pr D—g聊n，眦6f e z9疵com r o比r(PL C)com r D Z s芦抛耽PLC’s丘耽t幻珊i n琥e s弘抛m伽陀如s c^6e西enc^丘肿一￡幻n矿com r oZ s弘钯m如s喀船d讯s妒埘dr e．胁r e删er PL c cDm m M，毫记蹴d叫如危PC，￡^_e cD m m M n缸m i on s弘一钯m co“蹦，加n豇or￡7沈埘。

全自动超声波检测工艺技术的研究与应用摘要：全自动超声波检测技术是石油天然气钢质管道焊缝的重要检测方法，与射线检测等其它检测技术相比具有安全、环保、高效、准确、缺陷检出率高、检测成本低等优点，更有利于实现焊接质量的过程控制，提高焊接工艺质量，该技术已得到了很好的应用和推广。

关键词：全自动超声波；工艺；灵敏度全自动超声波检测技术是石油天然气钢质管道焊缝的重要检测方法，与射线检测等其它检测技术相比具有安全、环保、高效、准确、缺陷检出率高、检测成本低等优点，更有利于实现焊接质量的过程控制，提高焊接工艺质量，是自动焊焊缝检测的首选技术，该技术已得到了很好的应用和推广。

检测工艺是指导检测作业的技术文件，文章通过对全自动超声波检测技术主要工艺的研究与分析，帮助检测技术人员正确理解和应用该技术，以提高检测技能和水平，适应检测技术发展的需要。

1检测工艺1技术准备1.1检测设备的要求①全自动超声波检测系统应能提供足够数量的检测通道，仪器的垂直线性误差应小于等于满屏高的5%，水平线性误差应小于等于满刻度的1%。

②检测设备记录系统应采用编码器记录焊缝环向扫查的位置，并应配置校正系统。

扫查焊缝时如果编码器精度不准确，影响缺欠定位的准确性，所以当记录系统的误差超过±10 mm时，应重新校验编码器精度。

1.2探头楔块的选择探头楔块表面曲率应与管道表面曲率一致。

不同的管径要求有不同的探头楔块曲率，为了确保探头和管道表面有良好的接触，标准要求支撑探头的楔块表面曲率与管道表面曲率应一致。

1.3试块的制作①制作对比试块的材料应为被检测管道的一段，也可采用与被检管道规格相同、声学性能相似的材料制成。

制作对比试块的最佳材料是被检测管道的一段，也可以用材质、规格与被检管道规格相同、声学性能相似的材料代替，代替材料与被检测管道材料的声速差应控制在±50 m/s以内。

②试块设计的理论基础是将焊缝沿厚度方向进行分区，然后沿中心线将焊缝分为上下游两部分。

超声波探伤仪安全操作规程一、操作前准备1. 熟练掌握超声波探伤仪的使用说明书，了解设备的结构、功能和操作方法。

2. 确保超声波探伤仪处于良好的工作状态，仪器外观无损坏、松动和腐蚀，连接线路完好。

3. 检查超声波探伤仪所需的硬件设备（工作站、计算机等）是否正常工作。

二、安全操作1. 使用超声波探伤仪前，应戴上防护手套、护目镜等个人防护用品，确保自身安全。

2. 将超声波探伤仪放置在平稳的工作台上，避免仪器摇晃或掉落。

3. 在操作过程中，切勿将手指、手臂或其他部位放置在超声波发射和接收的范围内，以免受伤。

4. 操作人员应专心致志，不得分心或与他人交谈，以免影响操作的准确性和安全性。

5. 超声波探伤仪的电源线应与其他设备的电源线分开，避免交叉干扰。

6. 在操作过程中，不得擅自拆卸或更换超声波探伤仪的零部件，如需维修或更换，应由专业人员进行。

三、正确操作1. 在进行探伤前，应根据被检测物体的材料和形状选择合适的超声波频率和模式。

2. 将超声波探头与被检测物体保持良好的接触，确保信号传输的稳定和准确。

3. 调节超声波探测仪器的增益、滤波和干扰检测等参数，使得信号清晰可靠。

4. 在进行超声波探伤过程中，应保持手持仪器的稳定性，避免晃动或摇动，以免影响信号的接收。

5. 注意调节探头的角度和方向，确保超声波能够垂直穿过被检测物体，获得准确的信号反射。

6. 在操作过程中，应注意仪器显示屏上的波形和数字数据，及时发现并分析信号异常或缺陷。

7. 在探伤过程中，应定期对超声波探测仪器进行校准，确保测量结果的准确性和可靠性。

四、事故应急处理1. 在操作过程中，如发生超声波探伤仪的故障、异常情况或设备损坏，应立即停止操作，并通知维修人员进行检修。

2. 如发生人员受伤事故，应立即停止操作，对受伤人员进行急救处理，并及时报告相关负责人。

3. 发生火灾等紧急情况时，应按照公司应急预案进行处理，确保人员安全，并尽快报警求助。

请员工严格按照以上超声波探伤仪安全操作规程进行操作，确保人员安全和仪器正常运行。

超声波检测仪在电气设备中的应用电气设备的局部放电对电气设备本身和电网都会产生不同程度的影响，严重的甚至导致设备报废和电网崩溃，因此对电气设备的早期局放检测，准确地掌握设备的健康状况，及时消除设备存在的缺陷，把设备的故障消灭在萌芽状态，对保证设备本身和电网的安全起着至关重要的作用。

电气设备局放检测的方法很多，诸如：脉冲电流法、DGA法、超声波法、RIV法、光测法、射频检测法和化学方法等。

各种检测方法各有所长，但相比较而言超声波检测方法简便易用，非常适合日常设备检查，适时掌握电气设备的运行状况。

常见的电气设备局放故障有：电晕、电弧和电痕。

电晕和初期的电痕不会产生热量，用红外热像仪无法检测，但它会产生超声波信号，用超声波检测仪可以远距离进行检测；电弧和严重的电痕在产生超声波的同时也会产生热量，因此用红外和超声波的方法都可以进行测试；但当局放发生在设备内部时，用红外的方法也无法发现，用超声波检测仪在电气设备的表面或结合面处可以进行检测。

我们使用加拿大SDT170超声波检测仪对我局的高压输电绝缘子、变压器、开关柜等电气设备进行了检测，发现该检测仪的灵敏度非常高，通过仪器所配耳机可以清晰的聆听到电气设备放电时产生的我们耳朵无法听到的超声波，同时在仪器的屏幕上显示有具体测量数据，这些数据可以存储到仪器的内存中，回到办公室可以通过配套软件下载到计算机中对它进行趋势分析、同类产品状态比较，也可将这些数据导出编辑成设备诊断报告。

同时，该仪器可用于电气设备内部故障检测，通过接触设备表面或靠近设备结合面缝隙进行检测，及时发现设备内部存在的早期故障，避免发生事故。

也可用于充有SF6气体的电气设备SF6泄漏精确定位，只是其测量灵敏度为1&times10-2～1&times10-3cc/sec，在测试中极微小的泄露无法远距离精确定位。

通过在现场的实际测试，我们认为SDT170超声波检测仪使用简便易用，非常适合于电气设备的日常检测、运行健康状态的评估；并且具有强大的数据处理能力，为设备的状态检修提供可靠的依据。

超声探伤技术在电力和航空领域中的应用研
究
超声探伤技术是一种利用超声波检测材料内部缺陷的非破坏性检测方法，同时
也是一个快速、可靠的缺陷检测工具。

它已经广泛应用于电力和航空领域中，并成为了质量控制和安全评估的重要手段。

电力领域应用
在电力领域中，超声探伤技术被广泛应用于发电机、变压器和输电线路的检测。

例如，在发电机转子的检测中，超声探伤技术可以检测转子内部的异物、裂纹和疤痕等缺陷，从而保证了发电机的正常运转。

在变压器的检测中，超声探伤技术可以检测变压器内部绕组接头、铁芯和油箱等设备的缺陷，从而保证了变压器的安全运行和寿命。

在输电线路的检测中，超声探伤技术可以检测导线和挂载设备的内部缺陷，从而保证了输电线路的电力质量和运行安全。

航空领域应用
在航空领域中，超声探伤技术被广泛应用于航空器的检测、维修和保养。

例如，在飞机结构的检测中，超声探伤技术可以检测飞机结构内部的腐蚀、裂纹和其它缺陷，从而保证了飞机的安全飞行。

在飞行器引擎的检测中，超声探伤技术可以检测引擎内部零件的疲劳、损伤和松动等缺陷，从而保证了引擎的正常运转。

在飞机液压系统的检测中，超声探伤技术可以检测液压管路的内部缺陷，从而保证了系统的稳定性和可靠性。

结论
超声探伤技术在电力和航空领域中的应用是非常重要的。

它可以帮助工程师和
技术人员快速、准确地检测材料的内部缺陷，从而确保它们的安全性和性能。

因此，在电力和航空领域中，超声探伤技术的应用前景是非常广阔的。