智能化超聲波探測船體結(jié)構(gòu)焊縫的方法探討
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為了保證船體建造質(zhì)量，對船體焊縫必須進(jìn)行探傷[1]。超聲波探傷是船體結(jié)構(gòu)焊縫檢測常用的無損探傷方法。但是超聲波探傷也有缺點。首先，由探傷人員填寫的探傷記錄，不象射線探傷那樣能夠留下較為客觀原始的探傷憑證，這對于船廠的質(zhì)量管理及質(zhì)量保證體系來說，是明顯的缺憾;特別是在船體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損事故時，超聲波檢測結(jié)果不能對事故原因分析起到應(yīng)有的作用。其次，超聲波探傷的結(jié)果不直觀，無法準(zhǔn)確確定焊接缺陷的性質(zhì)、數(shù)量、尺寸、形狀、位置等，不能為焊接缺陷的確診、修復(fù)提供明確的依據(jù)。超聲波探傷往往只能成為射線探傷的一種前導(dǎo)性或輔助性探傷手段，也就是說在工程實際應(yīng)用中，一般先進(jìn)行超聲波探傷，超聲波探傷認(rèn)為有問題的部位，再進(jìn)行射線探傷，這一點在船舶建造過程中顯得尤為突出。最后，超聲波探傷對操作人員的技術(shù)、素質(zhì)要求較高。大量的焊縫、長時間的工作極有可能使探傷人員在探傷過程中造成誤判、漏判[2]。這與國外強調(diào)焊接生產(chǎn)及探傷的全自動化、低成本化、技能化、過程的集約化以及產(chǎn)品的高可靠性、高安全性是完全相悖的?？朔徒鉀Q超聲波探傷的缺點，提高超聲波探傷結(jié)果的可追溯性、可靠性、直觀性以及提高工作效率、降低探傷成本和改善工作環(huán)境，成為超聲波探傷技術(shù)發(fā)展的必然趨勢[3]。本文在利用計算機控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出智能化超聲波探傷系統(tǒng)。
2系統(tǒng)原理
圖1 超聲波探傷原理
圖2
計算機捕捉表面反射脈沖、底面反射脈沖、二次反射脈沖。當(dāng)缺陷反射脈沖出現(xiàn)時，可根據(jù)缺陷反射脈沖與底面反射脈沖和二次反射脈沖之間的相對位置、以及捕捉到缺陷的探頭的位置即聲程，確定缺陷在該剖面上的位置。由于探頭無需在垂直于焊縫的方向上移動，只需做勻速直線運動，在捕捉到各個剖面上的缺陷之后，計算機可以通過對各個剖面上的缺陷影像進(jìn)行集成即可確定缺陷性質(zhì)、數(shù)量、尺寸、形狀、位置等缺陷要素，同時形成了超聲波探傷的原始記錄。從而實現(xiàn)了超聲波探頭與焊縫的相對運動、缺陷的捕捉、過程存儲的自動化，以及缺陷判別的智能化。
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