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列管式换热器“管子—管板角焊缝”自动超声探伤系统的研制

吴健  
【摘要】:本文在传统超声波探伤系统的基础上,将机械、电气、计算机与超声探伤技术相结合,研制了专用的列管式换热器“管子-管板角焊缝”自动超声探伤系统。 该系统采用A型超声波探伤仪产生超声波脉冲,采用一次脉冲反射法检测焊缝。设计了专用的机械扫描装置,并在该装置上安装超声波探头,计算机控制机械扫描装置自动扫描焊缝,在扫描的同时,用A/D卡采集A型探伤仪的输出的超声回波信号。扫描完成后,对采集到的信号进行相应的处理,得到焊缝的C扫描图像。从图像上可以得到焊缝中缺陷的大小,位置等信息。据此扫描图像,操作人员就可以进行对管子焊缝的质量进行准确的判断,为维修提供依据。 本文在机械扫描装置设计、步进电动机的计算机控制、超声波信号处理等方面进行了较深入的研究。软件界面及机械扫描装置的设计等方面充分考虑了用户的需求。主要的工作和结论如下: 1)设计了两自由度的机械扫描装置,该装置结构轻巧,操作方便。 2)选择了扫描装置的驱动装置,即步进电机的驱动电路,该电路采用了斩波驱动电路,具有较高可靠性。 3)设计了驱动装置与笔记本计算机之间的辅助通信电路,包括各个位置信号和扫描装置的手动控制器电路,超声回波信号预处理电路等等。 4)在分析对比了超声波探伤中的多种数据处理方法的基础上,提出了从A扫描数据转换为C扫描显示的方法,并在实际中得到了应用。 5)开发了系统软件。 该系统来源于工程实际,从用户的角度出发研制整个系统。系统操作方便,检测速度快,判断准确率高。系统经过不断完善,各项功能得到了检验,满足了用户的要求。 文章最后阐述了本系统的操作规程。


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