自动化探伤仪

换热器是用于热量交换的压力容器之一，在石油化工、化学工业、能源工业及其它许多工业生产中应用广泛。本文综述了管壳式换热器管的几种无损检测技术，包括涡流检测技术、内旋转超声检测技术、声脉冲反射技术，分别介绍了这些无损检测方法的原理和优缺点。 换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在石油化工、化学工业、能源工业及其它许多工业生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用非常广泛。据统计，在炼油、化工装置中换热器占总设备数量的40%左右，占总投资的30%-45%。 目前，在换热器设备中，使用量的是管壳式换热器，约占换热器设备量的70%[2]，由于换热器设备工作环境复杂，腐蚀介质种类不断增加，致使换热器设备寿命往往只有几个月或一两年，造成了设备的破坏事故。同时，导致换热器失效的原因又是多样复杂的。据国内外化工设备损坏情况介绍，换热器管束失效主要表现在缝隙腐蚀、冲蚀、垢下腐蚀等 管壳式换热器是一种结构特殊的压力容器，为保证其在使用过程中的安全性和可靠性，对其进行定期检验。以下综述几种常用换热器管无损检测（NDT）技术。 一、涡流检测技术（ET） 涡流检测的基本原理为：当载有交变电流的检测线圈靠近导电试件（相当于次级线圈）时，由于线圈磁场的作用，试件中将会感生出涡流，与涡流伴生的感应磁场与原磁场叠加，使得检测线圈的阻抗发生变化。导电体内感生涡流的幅值大小、相位、流动形式及伴生磁场受到导电体的物理及制造工艺性能的影响。因此，通过测定检测线圈阻抗的变化，就可以非破坏性地判断出被测试件的物理或工艺性能及有无缺陷等，此即为涡流检测的基本原理。涡流检测主要是检查管壁内外表面的蚀坑、裂纹及冶金缺陷等[7]。 涡流检测适用于各种导电材料制成的管件的表面检测，不论管件是铁磁性的，还是非铁磁性的，也不论是金属或者是非金属，只要材料是导电的，且外径和壁厚满足条件均可用涡流法检测。涡流检测时，线圈不需要接触工件，也无需耦合介质，所以检测速度快；对工件表面或近表面的缺陷，有很高的检出灵敏度，且在的范围内具有良好的线性指示；可用在高温状态、工件的狭窄区域、深孔壁（包括管壁）进行检测；能测量金属覆盖层或非金属涂层的厚度。 换热器管束主要为具有铁磁性的钢管和不具有铁磁性的不锈钢管、铜及铜合金管、钛及钛合金管、铝及铝合金管等。正式检测前利用标准样管对仪器进行参数选择和设定，可根据涡流渗透深度公式进行检测频率预选，再对标样管进行测试，进一步修正参数，后找出频率、相位及增益等参数的值。对检测发现的缺陷信号进行评定是检测中关键的技术，由于现场的情况十分复杂，检测信号受管子材质差异、缺陷形状、尺寸和位置等因素影响较大，尤其对多信号叠加形成的复合信号更加难于分辨，因此，涡流检测技术较依赖于检测人员，由于检测人员的素质和经验不同，缺陷识别率也不相同。 二、内旋转超声检测系统（IRIS） 内旋转超声检测系统（IRIS）是一种以超声测厚技术为基础从管子内部进行脉冲回波式超声水浸检测的技术。其主要用途是对在役的换热器管束进行壁厚测量，超声波探头通过对中装置在充满水的管子内部以螺旋的方式检测，通过计算机软件的相关处理，能实时显示管子管壁的横截面图（B扫描） 、管壁展开图（C扫描），以及管子纵向截面图（D扫描），通过分析便可以检测到一些壁厚减薄类的缺陷，包括表面的腐蚀、介质冲刷造成的冲蚀、管子振动造成的表面损伤等。 IRIS用于换热器管子的检测时，可以检测铁磁性、非铁磁性、非金属材料制成的管件，不受材料电导率或磁导率的影响，能测量管子的内径及壁厚，能提供管子腐蚀和裂纹的准确位置。在IRIS检测前，需要采用相同规格和材质的样管来加工一些人工缺陷，通过软件的调节和校准，以满足对检测灵敏度的要求。 IRIS检测精度高，但对管道清洁度要求也高，要求管束内表面干净几乎是裸露金属，而且需要对管子充满水进行耦合，检测速度比较慢，操作相对复杂。受内表面清洁度影响，检测数据会有丢失现象，一般对外壁腐蚀检测效果好于内壁腐蚀，此检测方法存在的盲区。另外，在一些特殊形状的管子检测方面，如弯曲、螺旋或翅片状，此方法适用性也很低[8]。 三、声脉冲反射技术（APR） 声脉冲反射技术（APR）基本原理：当声脉冲射入管内的空气中，会沿管内部传播，一旦遇到横截面变化，脉冲将会分为两束，一束回波，沿管道返回，一束继续沿管传播，反射回波可以被接收器接收并进行测量。反射波的振幅与类型由反射处的特性决定：横截面收缩产生正弦反射，横截面扩展产生负弦反射。不同缺陷产生不同特征的信号，通过对信号进行分析可以判断缺陷的类型。……

系统功能： •数据采集装置及其它附属设施便于一次安装于工况现场各适当位置。 •实现宽距探测和高速探测。 •通过定量无损探测和远程网络通信，实现了在线监测技术与日常设备管理的有机结合。 •24小时不间断运行和远程监测、实时预警，实现对钢丝绳内外部断丝、磨损、锈蚀、疲劳等各种隐蔽性损伤的在线实时监测。并能现场给 出探测数据及各种损伤明确的数量值，并能做出安全状况评价及现场打印报告。 •使用软件能独立运行，并实现其它控制操作系统的并入和兼容。 •具有机械抗振和抗电磁干扰功能。 •实现损伤情况现场声光报警的同时实现短信实时报警功能。 •具有防水、防尘、耐油、防潮功能。 •提供软件维护和升级持续服务。 仪器特点 ◆ 虚拟仪器：钢丝绳无限不确定。唯有应用虚拟仪器技术，以软件取代传统仪器，由电脑直接采样处理，才能保证不漏检、不误判，如同看电影，对钢丝绳进行全程扫描，结果准确无误，重复性好。 ◆ 三定仪器：根据不同行业的钢丝绳报废的标准规定，本产品应用电磁定性、定量、定位，在线无损检测钢丝绳的内外部断丝、锈蚀、磨损、金属截面积变化、松股、跳丝、变形、材质异常等缺陷。 ◆ 合法仪器：根据计量法和安全生产法的规定，每台仪器均由计量机构，按美国ASTM1571美国标准和上海Q/NYNAY01企业标准作为第三方进行检验，并出具检测报告，获得法定资质。   检测原理 钢丝绳检测仪采用永磁、漏磁原理。检测时，先用一组永磁铁使钢丝绳磁饱和。然后，磁头包裹着钢丝绳相对匀速运行。钢丝绳中的任何缺陷如断丝、磨损、锈蚀等都会引起漏磁量和磁通量的变化，从而被霍尔传感器捕捉，转变为电信号，输出直观的模拟信号.……

涡流探伤仪方便携带适用于金属管棒、丝材、钢管、钢棒、铜线、铝线的在线、离线探伤，可用管内壁、钻板、轴承圈、管、机械零件、孔板坯、方坯、圆坯等其他机械零部件的自动探伤。具有相对独立的测试通道，可驱动由和差动线圈构成的组合式探头，检测通道同时进行数据采集，用于检出金属管、棒.线材在生产中出现的纵向裂纹和横向缺陷（如驳口），暗逢、开口裂纹等轴向缺陷具有很高的灵敏度。对生产过程中，因故障而造成产品的裂纹伤、道伤均能可靠检出。 功能特点： 检测通道获取的信号可以以阻抗平面图和时基扫描图实时显示于屏幕。能够适应各种不同金属管材、线材等的检测要求，并且由于采用全数字化设计，因此能够在仪器内建立多个标准检测程序或专家系统，方便用户在改换产品规格时调用，备有输入、输出控制接口，方便检测现场与各种设备相连接，并同步工作，构成一个高度自动化的整体。……

应用领域:1、铜、碳钢、不锈钢、焊接管、铝塑复合管、钢塑复合管 铝扁管、钢丝、双层管、光缆上包铝钢丝、铝丝、钢带、铜带、管制零部件，金属零部件、板材等生产线在线及离线上的无损探伤2、石油套管、抽油杆、空心轴等无损探伤3、冷凝器管、空调器管、汽车油管等检测4、适合于各种金属零部件、棒、管材、板材的无损探伤 系统适用标准:● 中国:GB/T 14480--93 , GB/T 7735--95　　　　GB/T 5248--98 , GB/T 5126--2001　　　　GB/T 12969.2 , GB/T 11260--96● 日本: JISH 0502● 美国: ASTM-E 243--97● 德国: DIN 54141  ●主要技术指标:1、频率范围:10Hz-2MHz任意设定，适合各种金属材料2、增益:0-70db，步距为0.1db3、相位：0-360度、步距为1度4、独立检测通道 5、四种不同风格的模式设置6、自动相位、幅值分析功能7、自动校零系统：可设置校零间隔时间8、三种不同风格的报警区域设定和三种时基扫描，可应用于各种模式9、切除头尾信号功能 10、自动清屏/跟踪两种阻抗显示，并可设置间隔时间或取消该功能 11、双频双通道采用2个探头同时检测，对质量有双重保护。……

射线探伤的英文为：radiographic testing； 作为五大常规无损检测方法之一的射线探伤，在工业上有着非常广泛的应用，它既用于金属检查，也用于非金属检查。对金属内部可能产生的缺陷，如气孔、针孔、夹杂、疏松、裂纹、偏析、未焊透和熔合不足等，都可以用射线检查。应用的行业有特种设备、航空航天、船舶、兵器、水工成套设备和桥梁钢结构。 射线探伤的基本原理如下： 当强度均匀的射线束透照射物体时，如果物体局部区域存在缺陷或结构存在差异，它将改变物体对射线的衰减，使得不同部位透射射线强度不同，这样，采用一定的检测器（例如，射线照相中采用胶片）检测透射射线强度，就可以判断物体内部的缺陷和物质分布等。 射线探伤常用的方法有X射线探伤、γ射线探伤、高能射线探伤和中子射线探伤。对于常用的工业射线探伤来说，一般使用的是X射线探伤、γ射线探伤。 射线对人体具有辐射生物效应，危害人体健康。探伤作业时，应遵守有关安全操作规程，应采取必要的防护措施。 X射线探伤装置的工作电压高达数万伏乃至数十万伏，作业时应注意高压的危险。 原理 利用 X射线或γ射线在穿透被检物各部分时强度衰减的不同，检测被检物中缺陷的一种无损检测方法。 原理：被测物体各部分的厚度或密度因缺陷的存在而有所不同。当X射线或γ射线在穿透被检物时,射线被吸收的程度也将不同。若射线的原始强度为    ,通过线吸收系数为μ的、厚度为t的材料后，强度因被吸收而衰减为    ，其关系为    。若将受到不同程度吸收的射线投射在X射线胶片上,经显影后可得到显示物体厚度变化和内部缺陷情况的照片（X射线底片）。这种方法称为X射线照相法。如用荧光屏代替胶片直接观察被检物体，称为法。如用光敏元件逐点测定透过后的射线强度而加以记录或显示，则称为仪器测定法。 射线探伤（x、γ）方法介绍 工业上常用的射线探伤方法为X射线探伤和γ射线探伤。指使用电磁波对金属工件进行检测，同X线类似。射线穿过材料到达底片，会使底片均匀感光；如果遇到裂缝、洞孔以及夹渣等缺陷，一般将会在底片上显示出暗影区来。这种方法能检测出缺陷的大小和形状，还能测定材料的厚度。 X 射线是在高真空状态下用高速电子冲击阳极靶而产生的。γ射线是放射性同位素在原子蜕变过程中放射出来的。两者都是具有高穿透力、波长很短的电磁波。不同厚度的物体需要用不同能量的射线来穿透，因此要分别采用不同的射线源。例如由X射线管发出的X射线（当电子的加速电压为400千伏时），放射性同位素60Co所产生的γ射线和由 20兆电子伏直线加速器所产生的X射线，能穿透的钢材厚度分别约为90毫米、230毫米和600毫米。……

苏州福尔特电子科技有限公司从事无损检测技术研究、各系列钢丝绳探伤仪、涡流探伤仪、分选仪、超声波探伤仪、磁粉探伤仪、X射线探伤仪、渗透探伤及对各种管棒材、金属零部件、轴销圈杆等金属零部件的自动探伤系统设备研发生产。       为客户提供完整地检测方法及流程以满足用户对产品质量快速全数检测提高质量的要求。 产品广泛用于电力、核能、航空航天、、冶金、机械制造业。近年来成果不断，在国内推出多功能智能化涡流探伤仪、多频涡流探伤仪、双频双通道涡流探伤仪、管棒自动探伤系统、飞机轮毂自动探伤系统等。 公司和多家院校、研究所共同开发出高速探伤仪和每分钟能达到3200米的超高速在线涡流探伤仪填补了国内空白，有力促进了我测事业的发展。 公司生产的各系列涡流探伤仪是、国内品牌,产品远销德国、美国、中东、日本、韩国等地区在国内金属制造业广泛应用。      公司坚持科技创新，不断研发高性能涡流探伤仪、超声波探伤仪产品，,以满足用户需求，打造世界争创行业把产品做到把服务做到，我们愿以至诚的敬业精神与用户真诚合作，在化的今天占领市场共创辉煌。  智能数字式探伤仪适用于金属的在线、离线探伤 ，具有相对独立的测试通道，可驱动由和差动线圈构成的组合式探头，检测通道同时进行数据采集，用于检出金属在生产中出现的纵向裂纹和横向缺陷（如驳口），开口裂纹等轴向缺陷具有很高的灵敏度。检测通道获取的信号可以阻抗平面图和时基扫描图实时显示于屏幕。具有 64Hz － 2MHz 的测试频率范围，能够适应各种不同材料等的检测要求，并且由于采用全数字化设计，因此能够在仪器内建立多个标准检测程序或专家系统，方便用户在改换产品规格时调用，备有输入、输出控制接口，方便检测现场与各种设备相连接，并同步工作，构成一个高度自动化的整体。 功能技术特性 1、频率范围:64Hz-2MHz;： 2、增益:0-48db，步距为0.5db 3、相位：0-360度、步距为1度 4、独立可选频率 5、不同风格的模式设置 6、自动相位、幅值分析功能 7、自动校零系统：可设置校零间隔时间 8、不同风格的报警区域设定，可应用于各种模式 9、增益比（X/Y）：0.1-10 10、自动清屏/跟踪阻抗显示。 11、具有检测信号回放、存取、等功能 12、快速模拟/数字式电子自动平衡及动态跟踪滤波 13、操作界面简便智能、易于操作 14、适配各种探头：如外通过式等 15、适用于金属管、棒材生产厂在线质量检验 16、检测速度：1m/min～360m/min 17、快速数字 18、非等幅、非对称相位报警区域设定 19、多种显示方式：阻抗、时基 20、数字滤波 21、声光报警输出 22、自动平衡时间……

探伤仪从测量原理不同可以分为：数字式超声波探伤仪，超声波探伤仪、磁粉探伤仪、涡流探伤仪、射线探伤仪和荧光探伤仪，主要用于探测机加工件内部有无缺陷（裂纹、砂眼、气孔、白点、夹杂等），焊缝是否合格，查找有无暗伤，从而判定工件合格与否。 1、超声波在介质中传播时，在不同质界面上具有反射的特性，如遇到缺陷，缺陷的尺寸等于或大于超声波波长时，则超声波在缺陷上反射回来，探伤仪可将反射波显示出来；如缺陷的尺寸甚至小于波长时，声波将绕过射线而不能反射。 2、波声的方向性好，频率越高，方向性越好，以很窄的波束向介质中辐射，易于确定缺陷的位置。 3、超声波的传播能量大，如频率为1MHZ（1兆赫兹）的超声波所传播的能量，相当于振幅相同而频率为1000HZ（赫兹）的声波的100万倍。……

涡电流分选机是一款固体分选设备，它的分选功能与分选技术是经得起市场考验的，而且它在我国电子垃圾中应用也是非常明显的。涡电流分选机里可以产生感应涡电流的原理设计，当有色金属进入分选区时有色金属内部感应出涡电流的磁场与原磁场方向相反，相互排斥，将导电性金属向皮带输送的方向抛出从而达到与非金属的分离，而分选出有色金属。主要适用于生活垃圾、电厂燃烧料，工业废渣和固体废物中分选出铝、金、银、铜等有色金属的回收与加工利用。主要应用于节能环保产业，如废旧汽车拆解回收、废电器及电子设备回收、垃圾分类、有色金属工业材料的处理等。涡流分选机对多种非铁金属有良好的分选效果，具有较强的分离效率、可靠的机械结构、很好的适用范围，以及频率可调、磁场强等特点。……