不銹鋼管作為油氣開采與運輸過程的重要器件而大量使用,對其進行質量檢測是不(bu)銹(xiu)鋼管正常生產應用的前提。隨著鋼管連軋工藝的發展鋼管,最大生產節奏達到960支/h,在線檢測最高要求速度達到3m/s,與此相對應的漏磁檢測系統的運行速度也相繼提高。其中,對不銹鋼管缺陷進行精確而不遺漏的標記是檢測結果有效性的重要前提,對缺陷的復查和尋找,以及不銹鋼管的后處理工藝安排具有重要作用。所以,在鋼管高速檢測過程中,缺陷標記系統是不可或缺的組成部分。
一、標(biao)記系(xi)統
假(jia)設不(bu)銹鋼管檢測最高檢測速度(du)為(wei)3m/,缺(que)陷標(biao)記分辨率dpx為(wei)20mm,則最高標(biao)記頻率f為(wei)
fpr=Vmax/dpx=150Hz(6-17)
也(ye)即,為使兩個(ge)相隔20mm的缺陷能(neng)夠相互獨立標識且沒(mei)有遺漏(lou),標記(ji)系統每秒鐘需標記(ji)150次,才能(neng)滿足鋼管(guan)高(gao)速漏(lou)磁檢測的標記(ji)要求。
標(biao)記(ji)系(xi)統(tong)工作(zuo)流程(cheng)如(ru)圖(tu)(tu)6-34所示。缺陷產生(sheng)的漏磁場被磁敏(min)傳感(gan)器獲(huo)取之后轉換(huan)(huan)為電(dian)信(xin)號(hao)(hao),然后由(you)A-D采集卡轉換(huan)(huan)為數字信(xin)號(hao)(hao),進(jin)入計(ji)算(suan)機(ji)進(jin)行信(xin)號(hao)(hao)后處理,輸(shu)出結果與設(she)置的標(biao)準門限(xian)對比,如(ru)果信(xin)號(hao)(hao)幅值超過(guo)門限(xian),則判定為缺陷,并(bing)(bing)將缺陷信(xin)息傳輸(shu)給可編程(cheng)序控制器PLC。系(xi)統(tong)根(gen)據標(biao)記(ji)系(xi)統(tong)與磁敏(min)傳感(gan)器之間的距(ju)離以及(ji)鋼管運(yun)行速度,經(jing)過(guo)準確延時(shi)之后輸(shu)出高電(dian)平控制電(dian)磁閥工作(zuo),噴嘴持(chi)續噴出一段時(shi)間涂料之后停(ting)止,并(bing)(bing)等待(dai)下一次(ci)缺陷信(xin)號(hao)(hao)到來,噴壺標(biao)識器如(ru)圖(tu)(tu)6-35所示。
為了控(kong)制(zhi)缺(que)陷標識精(jing)度,標記(ji)系(xi)統(tong)需要精(jing)確控(kong)制(zhi)漏磁檢測探(tan)(tan)頭與噴(pen)(pen)嘴之間的(de)距離,并根據(ju)運行速度進行延時設置。對于漏磁陣列探(tan)(tan)頭檢測系(xi)統(tong),標記(ji)系(xi)統(tong)在確定探(tan)(tan)頭與噴(pen)(pen)嘴之間的(de)距離時,需要精(jing)確到獨立的(de)傳感(gan)器單元,尤其(qi)是針對條狀(zhuang)探(tan)(tan)頭。一(yi)(yi)般來(lai)說,條狀(zhuang)探(tan)(tan)頭整體長度大于100mm,如果將(jiang)其(qi)看(kan)成一(yi)(yi)個(ge)整體,則(ze)標識誤差(cha)將(jiang)大于100mm。
一個噴(pen)壺(hu)的響(xiang)應時間較長,無法滿足標識系統的噴(pen)標頻率要(yao)求。為此,一般采取陣(zhen)列(lie)噴(pen)壺(hu)對(dui)缺陷進(jin)行標記,主要(yao)有兩種布置(zhi)方案:其一,噴(pen)槍沿鋼(gang)管(guan)軸向陣(zhen)列(lie)布置(zhi);其二,噴(pen)槍沿鋼(gang)管(guan)周向陣(zhen)列(lie)布置(zhi)。
陣列標(biao)記系(xi)(xi)統(tong)相對于(yu)單(dan)噴嘴標(biao)記系(xi)(xi)統(tong)具有更(geng)高的標(biao)記速度和精度,具有以下特(te)點:
1)將缺陷信息分配給不同噴(pen)嘴進行工(gong)作,提高(gao)標(biao)識速(su)度(du)。
2)將連續(xu)缺(que)陷信(xin)息分點標記,可以提(ti)高分辨(bian)率,以消除整片(pian)連續(xu)標記現(xian)象。
3)控制器接收到缺陷信息之后(hou),將控制空(kong)閑的噴嘴(zui)進行(xing)工作(zuo)。
4)多個噴(pen)嘴需要循(xun)環使用,以保證噴(pen)嘴通暢,防止氣(qi)路阻塞(sai)和噴(pen)嘴堵(du)塞(sai)。
5)尋求(qiu)最佳標(biao)識控制方案以提高標(biao)識速度和(he)精(jing)度,并能(neng)對設備進行良(liang)好維護。
圖6-36所示為(wei)多(duo)噴(pen)嘴聯合(he)標記系統,主要(yao)由多(duo)噴(pen)嘴組合(he)、涂(tu)料壺(hu)(hu)、升降框(kuang)架、控制(zhi)臺和(he)升降電動(dong)機構成。多(duo)噴(pen)嘴系統采用8個(ge)噴(pen)嘴雙排陣列組合(he)方式,由8個(ge)電磁閥獨(du)立控制(zhi)和(he)8個(ge)涂(tu)料壺(hu)(hu)單(dan)獨(du)供(gong)涂(tu)料。由于不(bu)同管(guan)徑不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)中心(xin)(xin)高不(bu)同,從而造(zao)成噴(pen)嘴與(yu)鋼管(guan)之間的距(ju)離(li)發生改變。一般距(ju)離(li)越(yue)小,涂(tu)料行程越(yue)小,標識斑點越(yue)小,速度越(yue)快,因此,噴(pen)嘴中心(xin)(xin)高需根據鋼管(guan)規(gui)格進行調整。
二、噴槍結構
噴(pen)槍(qiang)作(zuo)為標(biao)記(ji)系統的(de)執行機構(gou),其結構(gou)很大程(cheng)度(du)上決(jue)定了標(biao)記(ji)系統的(de)性(xing)能。考慮(lv)到標(biao)記(ji)工作(zuo)現(xian)場(chang)特殊(shu)環(huan)境,如高溫、強振(zhen)動(dong)、多(duo)灰(hui)塵等,噴(pen)槍(qiang)槍(qiang)體做成如圖6-37所(suo)示的(de)結構(gou),它可以用于檢測過(guo)程(cheng)中棒材(cai)、管材(cai)、線(xian)材(cai)、板材(cai)等金屬件(jian)的(de)快速缺(que)陷標(biao)記(ji)。
圖6-37所示的噴槍具有如下特點:
1)噴槍最(zui)小(xiao)口徑為(wei)0.3mm,最(zui)小(xiao)噴涂量可達3g/min,可以(yi)較大程度地節(jie)約(yue)涂料。
2)使用圓形(xing)空氣(qi)帽可噴出圓形(xing)斑點,其形(xing)狀正好(hao)適(shi)用于缺陷標記(ji)。
3)帶有拉栓(shuan),維護清洗方便,配有物料循環(huan)功能(neng),可以(yi)防止噴槍堵(du)塞。
4)響應速度快,只需(xu)40ms便可(ke)實現啟閉,這(zhe)是實現高速標記的關鍵(jian)。
三(san)、噴標控制
缺(que)陷(xian)(xian)(xian)標(biao)記(ji)是不銹鋼(gang)管(guan)檢測結果的直接體現(xian),高(gao)精度和高(gao)分辨率(lv)是標(biao)記(ji)系統的重要(yao)性能指(zhi)標(biao)。高(gao)精度體現(xian)在標(biao)記(ji)位置與(yu)缺(que)陷(xian)(xian)(xian)位置形成精確的空間對應;高(gao)分辨率(lv)體現(xian)為(wei)缺(que)陷(xian)(xian)(xian)標(biao)記(ji)斑點(dian)有效而(er)且較小,避免大片連續標(biao)記(ji)造(zao)成缺(que)陷(xian)(xian)(xian)難以辨識;而(er)且兩者都必須建立在無(wu)漏標(biao)記(ji)的基礎(chu)之上。高(gao)速標(biao)記(ji)系統的實(shi)現(xian)基礎(chu)為(wei)高(gao)效的控制方案(an)和策略,根據缺(que)陷(xian)(xian)(xian)信號進行合理(li)有效的標(biao)記(ji),可使后處理(li)工藝更加方便(bian)快捷(jie),以及時反饋鋼(gang)管(guan)生產工藝中的缺(que)陷(xian)(xian)(xian)。
1. 控制方法
標記系統將涂(tu)料(liao)(liao)從料(liao)(liao)筒運送到涂(tu)料(liao)(liao)壺(hu),然后經噴嘴(zui)標記到鋼管上,其氣路工作原理如圖6-38所示。
從圖6-38中(zhong)可以(yi)看出,噴嘴與(yu)(yu)磁敏傳(chuan)感器(qi)之(zhi)間存(cun)在(zai)一定(ding)(ding)的空(kong)間距離,即(ji)噴嘴在(zai)漏(lou)磁檢測探頭(tou)之(zhi)后。實際工(gong)作過(guo)程中(zhong),要(yao)求標(biao)記斑(ban)(ban)點與(yu)(yu)缺(que)(que)(que)陷位置(zhi)對應,并且斑(ban)(ban)點分辨(bian)率越高(gao)越好,以(yi)確定(ding)(ding)缺(que)(que)(que)陷的數量(liang)。由于兩者存(cun)在(zai)一定(ding)(ding)空(kong)間錯位,缺(que)(que)(que)陷信號被(bei)處理(li)和判斷后,不(bu)(bu)能立即(ji)噴標(biao),必(bi)須延(yan)時(shi)(shi)(shi)一段時(shi)(shi)(shi)間,以(yi)保證(zheng)缺(que)(que)(que)陷位置(zhi)與(yu)(yu)標(biao)記斑(ban)(ban)點對應。為保證(zheng)標(biao)記斑(ban)(ban)點具有可視(shi)性(xing),涂(tu)料(liao)噴灑(sa)必(bi)須持續一段時(shi)(shi)(shi)間。而為了(le)讓缺(que)(que)(que)陷與(yu)(yu)缺(que)(que)(que)陷之(zhi)間具有可分辨(bian)性(xing),涂(tu)料(liao)噴灑(sa)時(shi)(shi)(shi)間又(you)不(bu)(bu)能過(guo)長,標(biao)記系統(tong)控制方案布局如圖6-39所示。
標記控(kong)(kong)制(zhi)信息依次經(jing)過:檢測探頭、前置(zhi)放大器、采集(ji)卡、計(ji)(ji)算(suan)機(ji)、控(kong)(kong)制(zhi)器、電磁閥(fa)和(he)噴(pen)頭。檢測探頭將漏(lou)磁場量轉(zhuan)換為模擬量,并經(jing)A-D采集(ji)卡轉(zhuan)換為數字量,通過USB 總線輸(shu)(shu)入計(ji)(ji)算(suan)機(ji),在(zai)計(ji)(ji)算(suan)機(ji)內進(jin)行相應(ying)計(ji)(ji)算(suan)和(he)判斷,如果(guo)信號超過報警(jing)門(men)限,則(ze)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)缺陷(xian)脈沖信號,通過以太(tai)網傳輸(shu)(shu)到控(kong)(kong)制(zhi)器進(jin)行處理。經(jing)控(kong)(kong)制(zhi)器內部控(kong)(kong)制(zhi)指(zhi)令延(yan)時,輸(shu)(shu)出(chu)(chu)控(kong)(kong)制(zhi)高電平并延(yan)時一(yi)段時間,控(kong)(kong)制(zhi)電磁閥(fa)持續工作,使(shi)噴(pen)嘴噴(pen)灑涂料(liao)至鋼管表(biao)面,并與(yu)缺陷(xian)位置(zhi)相對應(ying)。
標(biao)記過程中,被檢(jian)測鋼(gang)管(guan)直線(xian)前進速度(du)為vn,探(tan)頭中心(xin)與噴嘴之(zhi)間的距離為Lpr,則缺陷從探(tan)頭處運動到噴嘴位置的時(shi)間。為使標(biao)記(ji)斑點與(yu)缺(que)(que)陷位置盡量重合,從(cong)漏磁(ci)場處獲取信(xin)號(hao)(hao)(hao)開始到涂料(liao)噴灑至鋼(gang)管表面為止,該信(xin)號(hao)(hao)(hao)傳輸(shu)時(shi)(shi)間應該與(yu)缺(que)(que)陷運動(dong)(dong)時(shi)(shi)間t相等,其包括:漏磁(ci)信(xin)號(hao)(hao)(hao)從(cong)鋼(gang)管缺(que)(que)陷處傳輸(shu)至采(cai)(cai)集(ji)卡的時(shi)(shi)間t1,信(xin)號(hao)(hao)(hao)從(cong)采(cai)(cai)集(ji)卡通過(guo)USB總線傳輸(shu)到計(ji)算機的時(shi)(shi)間t2,計(ji)算機內信(xin)號(hao)(hao)(hao)處理過(guo)程(cheng)時(shi)(shi)間,缺(que)(que)陷信(xin)號(hao)(hao)(hao)經以太網進入可編程(cheng)序控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)的時(shi)(shi)間t4,控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)延(yan)時(shi)(shi)時(shi)(shi)間ts,控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)輸(shu)出信(xin)號(hao)(hao)(hao)至電磁(ci)閥的時(shi)(shi)間t6,電磁(ci)動(dong)(dong)作(zuo)時(shi)(shi)間t,以及(ji)涂料(liao)從(cong)噴嘴噴灑到鋼(gang)管表面的時(shi)(shi)間t8,并滿足(zu)以下關系式
t =t1+t2 +t3+t4+ts+t6+t7+t8 (6-19)
式(6-19)表(biao)明,缺陷產生(sheng)的漏磁信(xin)號從缺陷處被(bei)采集到至(zhi)最(zui)后涂料噴(pen)(pen)灑(sa)到鋼(gang)管(guan)(guan)表(biao)面(mian)(mian)(mian)經歷了一(yi)個(ge)復雜的信(xin)息傳遞過程。其中,電信(xin)號傳輸時(shi)間(jian)(jian)、USB總線傳輸時(shi)間(jian)(jian)以及(ji)(ji)以太網傳輸時(shi)間(jian)(jian)可忽略(lve)不計,信(xin)號處理時(shi)間(jian)(jian)與(yu)評判算法、數(shu)據(ju)量和(he)計算機(ji)配置有關,一(yi)般(ban)用(yong)時(shi)也較短。但從電磁閥開始動作到涂料噴(pen)(pen)灑(sa)到鋼(gang)管(guan)(guan)表(biao)面(mian)(mian)(mian)的時(shi)間(jian)(jian)較長(chang),這主(zhu)要與(yu)噴(pen)(pen)嘴噴(pen)(pen)腔內氣壓大小以及(ji)(ji)噴(pen)(pen)嘴與(yu)鋼(gang)管(guan)(guan)表(biao)面(mian)(mian)(mian)之(zhi)間(jian)(jian)的距(ju)離(li)(li)有關。一(yi)般(ban)情況下,噴(pen)(pen)嘴與(yu)鋼(gang)管(guan)(guan)表(biao)面(mian)(mian)(mian)距(ju)離(li)(li)越(yue)近,涂料噴(pen)(pen)灑(sa)時(shi)間(jian)(jian)越(yue)短,斑點就越(yue)小。因此,噴(pen)(pen)嘴中心高度必(bi)須(xu)可調(diao),當(dang)更(geng)換(huan)鋼(gang)管(guan)(guan)規格時(shi),通過調(diao)整噴(pen)(pen)嘴與(yu)鋼(gang)管(guan)(guan)表(biao)面(mian)(mian)(mian)之(zhi)間(jian)(jian)的距(ju)離(li)(li)來實(shi)現最(zui)好的標記(ji)效果(guo)。上述(shu)所(suo)有時(shi)間(jian)(jian)中,除了控制器延(yan)時(shi)時(shi)間(jian)(jian)ts,其余時(shi)間(jian)(jian)基本為(wei)定(ding)值,在調(diao)整鋼(gang)管(guan)(guan)運行速度時(shi),延(yan)時(shi)參數(shu)t,需要根據(ju)新(xin)的檢測速度進行調(diao)整。
如圖6-40所示,可將(jiang)整個標記過程分為三個階段(duan)(duan):第一階段(duan)(duan),磁(ci)敏(min)元(yuan)件拾取到(dao)缺陷漏磁(ci)場(chang),并將(jiang)其轉(zhuan)換為電信(xin)號(hao);第二階段(duan)(duan),控制(zhi)器(qi)獲(huo)取缺陷標記信(xin)號(hao),并運行延(yan)時(shi)指令;第三個階段(duan)(duan),延(yan)時(shi)結(jie)束,控制(zhi)器(qi)輸出控制(zhi)指令給電磁(ci)閥(fa)執(zhi)行標記動作(zuo),噴嘴噴灑涂料(liao)。
2. 控制(zhi)策略
單缺陷(xian)(xian)單噴(pen)嘴(zui)模型控(kong)制器輸(shu)入參數包括:圖6-40 缺陷(xian)(xian)標記延時(shi)工作(zuo)原理缺陷(xian)(xian)脈沖信號(hao)、標記開始延時(shi)時(shi)間t和標記持續延時(shi)時(shi)間T,輸(shu)出參數為標識輸(shu)出。控(kong)制器采(cai)用周期上(shang)升(sheng)沿獲取法,定期獲取缺陷(xian)(xian)信號(hao),然后根(gen)據設(she)置的兩個延時(shi)參數進(jin)行延時(shi)并輸(shu)出給電磁閥,內部工作(zuo)時(shi)序如圖6-41所示。
當不銹鋼管上出(chu)(chu)(chu)現(xian)連續(xu)缺(que)陷(xian)時,會(hui)出(chu)(chu)(chu)現(xian)以下情況:前(qian)一個缺(que)陷(xian)還未開始標(biao)記(ji)或者還未標(biao)記(ji)完成(cheng),又出(chu)(chu)(chu)現(xian)新(xin)(xin)的缺(que)陷(xian),則(ze)會(hui)產生新(xin)(xin)的缺(que)陷(xian)被遺失(shi)標(biao)記(ji)的狀況。所以,為(wei)達到(dao)所有缺(que)陷(xian)都能準確標(biao)識而不出(chu)(chu)(chu)現(xian)遺漏,需要設置多個參數來儲存缺(que)陷(xian)信息,并按照(zhao)先進(jin)先出(chu)(chu)(chu)的原(yuan)則(ze)進(jin)行標(biao)記(ji)。為(wei)此(ci),設置N個定時器,每個定時器輸出(chu)(chu)(chu)為(wei)Out,多個電磁閥工作時序如圖6-42所示。
整(zheng)個定時器系統遵循以下規則:
1)如果定時器(qi)i沒有工作,則由i定時器(qi)執(zhi)行延時指(zhi)令(ling)。
2)如(ru)果定(ding)時器(qi)i正在執行延(yan)時指令,則(ze)由定(ding)時器(qi)i+1進行延(yan)時。
3)系統輸(shu)(shu)出為(wei)所有定時器輸(shu)(shu)出的疊(die)加(jia)(Out=Outl +Out2 +··+OutN)。
根據上(shang)述設定原則,如(ru)果上(shang)一個(ge)缺陷(xian)被(bei)捕獲但還(huan)未輸出,緊接著又出現一個(ge)缺陷(xian)脈沖,系(xi)統將對(dui)缺陷(xian)信號進行(xing)保持。從而當出現連續缺陷(xian)時(shi),系(xi)統便會全(quan)部(bu)捕捉,而不會遺漏。其執行(xing)流程和結(jie)果如(ru)圖6-43所示。
在如圖(tu)6-43所示過程中,一(yi)個(ge)(ge)(ge)標(biao)(biao)記(ji)周(zhou)期內(nei)連(lian)續(xu)出(chu)現(xian)(xian)三(san)個(ge)(ge)(ge)缺陷(xian),分別(bie)由三(san)個(ge)(ge)(ge)定時器(qi)進行(xing)上升沿捕獲,然(ran)后分別(bie)延(yan)時,共同(tong)輸(shu)出(chu),因此(ci)三(san)個(ge)(ge)(ge)連(lian)續(xu)缺陷(xian)點的(de)(de)(de)(de)標(biao)(biao)記(ji)效果為一(yi)條(tiao)連(lian)續(xu)的(de)(de)(de)(de)標(biao)(biao)記(ji)線(xian),而不會出(chu)現(xian)(xian)遺漏標(biao)(biao)記(ji)的(de)(de)(de)(de)情況。然(ran)而,不同(tong)位置的(de)(de)(de)(de)缺陷(xian)產(chan)生了(le)(le)一(yi)條(tiao)連(lian)續(xu)標(biao)(biao)記(ji)線(xian),雖然(ran)沒有出(chu)現(xian)(xian)遺漏,但是(shi)標(biao)(biao)記(ji)分辨率(lv)降低了(le)(le),遺失了(le)(le)精(jing)(jing)確(que)的(de)(de)(de)(de)對(dui)應關系。為提(ti)高(gao)標(biao)(biao)記(ji)精(jing)(jing)確(que)度,將條(tiao)狀探(tan)頭內(nei)部檢測元件獨(du)立分類,分別(bie)設置不同(tong)的(de)(de)(de)(de)延(yan)時周(zhou)期,并采用(yong)多噴嘴進行(xing)標(biao)(biao)記(ji),多噴嘴標(biao)(biao)記(ji)控制模型如圖(tu)6-44所示。
多噴嘴標(biao)記模型是一個多輸入多輸出的控制模型,其輸出主(zhu)要為8個噴嘴,而其輸入主(zhu)要有(you)如下(xia)三類(lei):
1)缺(que)陷脈沖:不同檢測(ce)元件發出(chu)的缺(que)陷脈沖,同一檢測(ce)元件不同時(shi)刻發出(chu)的缺(que)陷脈沖。
2)標記開始延時(shi)(shi):由(you)于不(bu)同位置檢(jian)測(ce)元(yuan)件與噴嘴之間(jian)的距(ju)離不(bu)同,因而延時(shi)(shi)時(shi)(shi)間(jian)不(bu)同。
3)標記(ji)持續延時:所有噴嘴采用(yong)相同的標記(ji)持續延時時間,從(cong)而產生相同大(da)小的斑點。
不(bu)同檢測(ce)元件對應不(bu)同的延時器,并產(chan)生不(bu)同的控(kong)制(zhi)指(zhi)令(ling)去驅動8個噴嘴。整個控(kong)制(zhi)過程(cheng)遵循以下原則:
1)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)循環使(shi)用,上一(yi)次控制噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)i進(jin)行(xing)標(biao)記,下次將控制噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)i+1工作;如果是第(di)8號(hao)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)正(zheng)在(zai)工作,則(ze)下一(yi)個(ge)由第(di)1號(hao)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)工作。保證每(mei)個(ge)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)循環使(shi)用,防止油路堵塞(sai)。
2)每個(ge)檢(jian)測元(yuan)件獨立設置N個(ge)定(ding)時器,并(bing)保存相(xiang)同的標記開始延時參(can)數。
3)由于噴嘴(zui)分兩排(pai),如果正在指定后排(pai)噴嘴(zui)工作,則后排(pai)噴嘴(zui)自(zi)動延長相應時間再進(jin)行標記。
3. 標記誤差
在不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)漏磁檢測中,通常施加周(zhou)向(xiang)局部磁化激發縱向(xiang)缺陷漏磁場。為實現鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)全覆蓋(gai)檢測,探頭與(yu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)之間往(wang)往(wang)通過形(xing)成螺(luo)(luo)旋掃查(cha)方式完成全覆蓋(gai)檢測。同樣(yang),噴嘴在鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)表(biao)面形(xing)成的軌跡(ji)也為螺(luo)(luo)旋線(xian)。
假設不銹鋼(gang)管外徑為(wei)(wei)d1,掃查螺距為(wei)(wei)P,檢(jian)測探頭(tou)(tou)(tou)為(wei)(wei)雙探頭(tou)(tou)(tou),探頭(tou)(tou)(tou)有效(xiao)檢(jian)測長度為(wei)(wei)l,標(biao)(biao)記(ji)系(xi)統(tong)為(wei)(wei)單標(biao)(biao)記(ji)系(xi)統(tong),探頭(tou)(tou)(tou)中心與標(biao)(biao)記(ji)系(xi)統(tong)軸向距離為(wei)(wei)Lpr,系(xi)統(tong)理論標(biao)(biao)記(ji)誤差為(wei)(wei)leror。探頭(tou)(tou)(tou)及標(biao)(biao)記(ji)器(qi)布置(zhi)如圖(tu)6-45所示。
將不銹鋼管沿(yan)軸(zhou)線展開,得(de)到探頭掃查平(ping)面(mian)圖(圖6-46),并獲得(de)不同(tong)情況下(xia)的(de)標(biao)記誤差leror,見表6-5。
通過(guo)表6-5可以看出,標(biao)記(ji)系統的(de)(de)確(que)存在理(li)論標(biao)記(ji)誤(wu)差(cha)。提高標(biao)記(ji)精度(du)的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)主要(yao)有兩(liang)種,一(yi)種方(fang)(fang)法(fa)是(shi)增(zeng)加標(biao)記(ji)器數量,另一(yi)種方(fang)(fang)法(fa)是(shi)提高條(tiao)狀(zhuang)探頭(tou)內(nei)部傳感(gan)元件的(de)(de)分(fen)辨率,按照探頭(tou)內(nei)部檢測(ce)元件的(de)(de)空間位置(zhi)采(cai)用獨立的(de)(de)延時參數來(lai)降低標(biao)記(ji)誤(wu)差(cha)。如果將(jiang)噴壺(hu)沿著圓周均(jun)勻布置(zhi)N1個噴嘴,并且將(jiang)條(tiao)狀(zhuang)探頭(tou)內(nei)部檢測(ce)元件分(fen)為(wei)(wei)2等份,則相應的(de)(de)標(biao)記(ji)誤(wu)差(cha)最大(da)值為(wei)(wei): V'emor=lerror/N1N2(6-21)