关于RT无损检测方法研究

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摘 要：由于rt无损检测技术的发展越来越完善，当前已泛使用于各个领域，本文作者对RT检测中焊缝定位方法进行了全面阐述。

关键词： RT 检测 焊缝定位 霍尔元件

一、引言

在RT 检测中焊缝位置的精确是非常重要的环节，如RT 检测中焊缝位置数据不准确，会影响到整体工程施工的质量。

二、定位器元件的选择和研究

工程生产中不易布片定位的工件一般多是大型焊接结构， 其特点是壁厚大， 结构尺寸大， 尤其是在结构变截面处焊缝布片的精确定位更显困难。另外，由于探伤对象一般都是非可见光可穿透型材质， 所以直接采用光电二极管做为定位传感器的方法难以实现。如果利用放射性粒子流的穿透性做为可接收的传感信号来制成焊缝定位器， 则既不经济又不安全； 所以， 本研究利用物质的磁现象制成了一种成本低、性能可靠、使用方便的焊缝定位器。通过试验研究表明： 磁场在穿过非导磁性材料（ 奥氏体不锈钢、铝、铜和塑料等工程材料） 和导磁性材料（ 结构钢等） 时， 其磁场方向基本不变， 仅是漏磁大小的区别[2]。如果在焊缝定位时使用合适的磁场强度， 保证所加磁场能够穿透焊缝并被对应侧的检测元件获得， 就可以用此方法来确定焊缝位置。通过试验， 在焊缝的另一侧， 无论是使用普通高斯计还是专用霍尔元件， 都可以检测到这种明显的漏磁信号。

三、检测系统组成与检测方法

通过焊缝处漏磁通和霍尔开关的研究， 针对大型焊接结构的RT 检测现场， 在考虑方便和适用的原则下， 该焊缝定位检测装置设计成棒式， 其工作原理如图1 所示。

在检测确定焊缝位置时， 将磁源（ 磁块） 放置在被检测焊缝上或焊缝附近位置（ 焊缝不平时） ， 探伤人员手持棒式检测器在需要贴片一侧进行扫查。当检测仪上的指示灯亮时， 该处即是预置磁源的位置，经过几次对比确认（ 指示灯启亮点不变） 最后确定正确位置并进行信号定位。然后再进行下一点的测量。在现场大型焊接结构焊缝定位检测中， 结合探伤人员的工作经验， 两点即可定出焊缝走向， 三点即可确定T 型接头位置。生产中， 当检测精度和生产效率要求较高时， 一方面可以在焊缝侧多设置磁源； 另一方面也可以采用棒式检测器的衍生品- 柔式检测板进行测量。检测板的定位精度可以根据现场中被检焊缝的厚度和材质调整设定。检测板的大小， 可根据现场情况组合拼接， 也可以将检测板制作成柔式液晶显示屏。通过检测板的合理设计， 可以大大提高RT 探伤中焊缝定位精度和效率。4 （2252.3×1.7≈57.5kVp/cm 在R 为4.6cm， r 为1.7cm）

条件下， E 取得最小值57. 5kVp。次级绕组屏蔽是用0. 5mm 厚铜板胎具冲压成两半空心圆环， 把次级绕组包在屏蔽层内， 屏蔽截面见图2。接缝处用锡焊打光， 在出线口处切1mm 断面， 因为屏蔽环也在铁心窗口穿过， 防止形成短路环。灯丝变压器窗口为口字形， 长130mm， 宽130mm， 用宽23mm， 长153mm 的冷轧硅钢片叠成， 其截面积为2. 3cm× 2. 3cm×0. 95≈5cm2。定位铜管将灯丝变压器次级固定在阴极高压发生器次级绕组上， 并保证铁芯在屏蔽环中心通过。

这种结构的灯丝变压器体积小、重量轻、运行安全可靠。国内几种测试设备为增加表面爬电距离， 绝缘塔上下表面设有波纹， 这种结构在上表面掉进杂质不好清除， 下表面波纹内一旦有气泡就等于缩短爬电距离， 引起击穿。225kVp 绝缘塔上表面不用波纹， 用直径320mm 平面， 爬电距离160mm， 有足够余量。下表面也不设波纹， 其剖面为扇形， 有气泡会聚集在铁板处， 铁板相当于接地。绝缘塔用环氧树脂真空浇注， 再机加工成需要的尺寸。高压发生器， 灯丝变压器， 绝缘塔以及被测X 射线管相对位置如图1 所示， 两绝缘塔间电压474kVp， 是测试台最高电压。距离500mm， 各高压部件都有均场措施。此设备自投入生产以来， 运行稳定。

四、系统扩展功能

通过该霍尔开关型焊缝定位检测器的实验研究， 其功能满足了常规工程中的工作需要。在某些特殊场合下， 可以将该系统的功能扩展， 在检测器中加入便携式或内嵌式单片机进行焊缝检测点的自动计算并通过便携式监视器屏幕显示焊缝位置信息[3]。也可以将采集信号通过无线网络把检测点位置的信息输入计算机处理器， 配合相应软件进行焊缝位置图像的储存与后期处理， 为存档和结构焊缝质量评价提供资料。单片机焊缝位置检测器工作原理如图2 所示。

五、研制结果及应用

应用霍耳效应采用霍尔开关元件对非铁磁性材料RT 检测中焊缝定位方法进行了实验研究， 研制出棒式和板式焊缝定位检测器。此检测器具备体积小、重量轻、便携式、测量结果准确、抗干扰能力强等特点。该检测器在某石化公司的百万吨炼油项目建设中进行了测试实验， 其结果表明： 定位准确， 显示灵敏， 重复性好， 可以在厚大焊接结构RT 检测焊缝定位上使用。

参考文献

[1] JB/ T 4730. 2-2005 承压设备无损检测第二部分： 射线检测.

[2] 严密， 彭晓领. 磁学基础与磁性材料[ M] . 杭州： 浙江大学出版社， 2006.

[3] 张大明， 彭旭昀， 尚静基. 单机微机控制应用技术[ M] . 北京： 机械工业出版社， 2006.