大口徑油氣輸送管材超聲波探傷系統(tǒng)硬件組成

IPC主機是整個檢測系統(tǒng)的核心，通過它運行智能化判傷程序、控制信號的采集和處理，并專門從事多通道回波信號的高速數(shù)據(jù)采集與處理、缺陷波形圖像處理、編輯探傷報告等工作，高速采樣卡通過DSP控制卡來對一定范圍內(nèi)的回波信號進行實時波形采集，使高速采樣波形在工控機顯示器上顯示，設(shè)置系統(tǒng)探傷初始數(shù)據(jù)并且內(nèi)含功能豐富的用戶應(yīng)用軟件。其中自動探傷程序?qū)崿F(xiàn)增益及閘門自動設(shè)置、增益閉環(huán)自動控制和閘門實時跟蹤；另外基于虛擬儀器技術(shù)所編制的智能判傷報警程序，執(zhí)行針對不同被檢對象所編制的智能化判傷程序，從而大大提高系統(tǒng)的抗干擾和免誤報能力。IPC主機與下位機實時通信并控制多通道超聲系統(tǒng)和顯示箱的顯示切換。IPC主機還完成回波波形的圖像處理及顯示。

系統(tǒng)軟件設(shè)計

檢測判傷程序是采用LabWindows/CYI和VC++6.0編寫的主程序，它首先構(gòu)建了虛擬儀器面板并采用窗口切分技術(shù)對操作人員進行指導(dǎo)和提示。進入檢測時，虛擬儀器面板生成的可視化儀器參數(shù)設(shè)定窗口首先呈現(xiàn)給操作人員，操作人員可從虛擬儀器面板的參數(shù)設(shè)定窗口上選擇項目，完成系統(tǒng)的設(shè)置及鋼管的檢測，由于該軟件所要檢測的內(nèi)容較多，程序設(shè)計龐大復(fù)雜，所以按照程序模塊化的設(shè)計思想，設(shè)計了數(shù)據(jù)采集、探傷檢測、判傷報警、缺陷圖像處理、缺陷波形回放等相對獨立的模塊，數(shù)據(jù)采集處理中的上下位機通信通過調(diào)用程序中編制的動態(tài)連接庫實現(xiàn)，程序中可以靈活多樣地設(shè)置采樣頻率、通道和采樣點數(shù)，方便了采樣過程并實時顯示檢測過程和結(jié)果，可以檢測波形和數(shù)值的形式顯示在虛擬儀器面板中的顯示器上。實現(xiàn)了多通道波形的實時顯示、波形間的任意切換。

作為一種虛擬探傷系統(tǒng)，在VC++6.0的平臺上構(gòu)建一個通用探傷的數(shù)據(jù)庫。用戶不但可以根據(jù)實際需求選擇相應(yīng)的探傷標(biāo)準(zhǔn)和探傷設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)，而且在軟件平臺的支持下，可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的硬件和軟件重構(gòu)。

電磁超聲探頭跟蹤系統(tǒng)

探傷過程中探頭跟蹤在電磁傳感器的監(jiān)測下完成，其工作原理是依據(jù)焊道內(nèi)磁場的分布特性，如果焊道以中心線為對稱軸線同時對稱變寬或?qū)ΨQ變窄，則電磁傳感器感受到的焊道內(nèi)磁場分布均勻性并不發(fā)生變化，反之則相反。

當(dāng)鋼管一端焊縫旋轉(zhuǎn)到正上方時，系統(tǒng)啟動，探頭落下，鋼管運動，機械跟蹤機構(gòu)和電磁傳感器也同時工作，并不斷將偏離焊縫的微弱偏差數(shù)據(jù)送回控制部分，左右偏離信息被區(qū)別放大成正負(fù)電壓采樣信號，經(jīng)過比較將執(zhí)行信號傳回并驅(qū)動伺服機構(gòu)，完成探頭的電磁方法機械跟蹤。這樣，整個檢測過程中始終保持探頭架處于動態(tài)平衡狀態(tài)。

電磁檢測信號采集精度高，可鑒別±1mm的偏差，跟蹤范圍達±15mm。整個系統(tǒng)操作簡便，不怕水和蒸汽，無漂移，信號拾取可靠，跟蹤平穩(wěn)。

智能化判傷程序

在自動化探傷檢測中，系統(tǒng)的功能主要由軟件實現(xiàn)，用戶可以針對探傷對象不同或探傷標(biāo)準(zhǔn)不同，自己設(shè)計、定義、變換、修改探傷檢測功能，只需修改一下上位機的判傷程序段即可。

超聲波自動探傷設(shè)備

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