德國(guó)FOERSTER渦流探傷儀中國(guó)代理商
德國(guó)FOERSTER渦流探傷儀檢測(cè)能力研究
摘要
渦流探傷儀是一種利用渦流原理檢測(cè)金屬表面缺陷的儀器，渦流探傷以交流電磁線圈在金屬構(gòu)件表面感應(yīng)產(chǎn)生渦流的無損探傷技術(shù)。它適用于導(dǎo)電材料，包括鐵磁性和非鐵磁性金屬材料構(gòu)件的缺陷檢測(cè)。由于渦流探傷，在檢測(cè)時(shí)不要求線圈與構(gòu)件緊密接觸，也不用在線圈與構(gòu)件間充滿藕合劑，容易實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)自動(dòng)化。由德國(guó)FOERSTER公司設(shè)計(jì)的DS2000渦流檢測(cè)儀以其*越的性能廣泛應(yīng)用在棒材、管材領(lǐng)域，本文介紹的是FOERSTER渦流探傷儀檢測(cè)銅管表面缺陷能力的知識(shí)。
FOERSTER中國(guó)代理商 - 泰立儀器
目前實(shí)際檢測(cè)能力
在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)過取樣缺陷統(tǒng)計(jì)分析表明FOERSTER探傷儀穿過式通道對(duì)夾雜、小坑、扁管有比較高的檢測(cè)靈敏度，檢測(cè)效果很好。旋轉(zhuǎn)式通道對(duì)具有一定寬度和一定深度的鋸齒傷也有較好的檢測(cè)效果。是在實(shí)際生產(chǎn)中我們對(duì)鋸齒傷進(jìn)行的金相分析，從該表中可以看出，檢測(cè)鋸齒傷不能單一的來看鋸齒傷的深度，同時(shí)還要有一定的寬度。否則，即使是有的深度高達(dá)0.08MM，但寬度只有0.05MM,結(jié)果探傷儀檢測(cè)曲線仍然是無明顯信號(hào)；而有的深度只有0.04MM，但是寬度達(dá)到0.25MM，旋轉(zhuǎn)頭仍能有效的檢測(cè)出來。從目前的探傷靈敏度和對(duì)探傷儀的了解來看，深度0.06MM以上，同時(shí)寬度0.2MM以上的鋸齒傷我們比較有把握探出來，在這個(gè)數(shù)值以下的，大部分有缺陷信號(hào)顯示，只有少部分無明顯信號(hào)。目前檢測(cè)的難點(diǎn)現(xiàn)在所使用的旋轉(zhuǎn)校準(zhǔn)人工傷，也可稱作標(biāo)準(zhǔn)樣管，一般用微型鋸制作，現(xiàn)在精度高的用電火花刻傷機(jī)制作。現(xiàn)場(chǎng)我們用的校準(zhǔn)人工傷是20mm(長(zhǎng))*0.1mm（寬）*0.06mm(深)的刻槽，對(duì)于我們的校準(zhǔn)人工傷，探傷儀有足夠的靈敏度余量，但是在實(shí)際生產(chǎn)過程中我們發(fā)現(xiàn)部分線性鋸齒傷，探傷儀沒有探測(cè)出來的情況，即使是有的鋸齒傷深度達(dá)到或者超過了標(biāo)準(zhǔn)樣管。這是為什么呢？標(biāo)準(zhǔn)樣管是模擬的橫向裂紋、劃傷等自然缺陷，探傷儀對(duì)這樣的缺陷靈敏度比較高，這是因?yàn)殂~管表面感應(yīng)的渦流畸變量較大，反應(yīng)到測(cè)量線圈上表現(xiàn)的缺陷信號(hào)幅度比較大，因此這樣的缺陷比較容易探測(cè)出來。而鋸齒傷的形成有一點(diǎn)特殊，在成型加工前，它的形狀和標(biāo)準(zhǔn)樣管的缺陷有點(diǎn)類似，從原理上講，這樣的缺陷探傷儀也有足夠的靈敏度和信噪比把它探測(cè)出來。但不幸的是，經(jīng)過成型旋壓后，原來的缺陷空隙被碾平，這樣感應(yīng)的渦流畸變量就大大減弱了，相應(yīng)的缺陷信號(hào)就比較弱，若本身的缺陷深度和寬度又比較小，那么從測(cè)量線圈檢測(cè)的信號(hào)就十分弱，甚至淹沒在噪聲信號(hào)之中，很難提取出來，造成探傷儀漏檢。所以對(duì)比較細(xì)小的鋸齒傷，對(duì)旋轉(zhuǎn)探傷仍然是一種挑戰(zhàn)！
德國(guó)FOERSTER渦流探傷儀中國(guó)代理商
解決方案
對(duì)于目前出現(xiàn)漏檢的鋸齒傷，我們分兩種考慮，*種情況是，旋轉(zhuǎn)探傷有缺陷信號(hào)，但是未能達(dá)到報(bào)警電平；第二種情況是旋轉(zhuǎn)探傷無明顯信號(hào)，從曲線上很難判斷銅管本身有缺陷。*種情況的解決方案目前有2種：*，提高靈敏度或者降低報(bào)警電平。這種方法好處是把一些臨近報(bào)警電平的有缺陷的銅管檢測(cè)出來，對(duì)檢測(cè)鋸齒傷有些幫助，但是靈敏度畢竟不能無限制的提高，提的太高，隨之而來的是噪音信號(hào)也跟著急劇增加，對(duì)產(chǎn)品的成材率影響非常大，有些得不償失。同樣的道理，降低報(bào)警電平效果也是一樣的。我們只能利用試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)來設(shè)置一個(gè)合適的靈敏度和報(bào)警電平，使之盡可能的在探出缺陷的同時(shí)兼顧成品率。事實(shí)上我們現(xiàn)在的靈敏度已經(jīng)不低了，所以單獨(dú)靠用這一種方法不能完*問題；第二種方法是利用探傷曲線評(píng)價(jià)，一線操作工人現(xiàn)場(chǎng)操作，發(fā)現(xiàn)探傷曲線異常，及時(shí)檢查確認(rèn)銅管表面質(zhì)量。另一方面，探傷工程師及巡檢人員在線監(jiān)控探傷曲線，及時(shí)記錄，發(fā)現(xiàn)曲線異常及時(shí)和現(xiàn)場(chǎng)溝通，確認(rèn)銅管表面質(zhì)量。目前，這項(xiàng)工作已在進(jìn)行中，收到了不錯(cuò)的效果。第二種情況的解決方案比較棘手，出現(xiàn)這種情況，往往線性鋸齒傷深度淺，寬度小，即使是旋轉(zhuǎn)探傷也不是很敏感，探傷曲線沒有明顯的異常，目前的解決方案是一線工人加強(qiáng)檢查，做到每盤必檢；另外一方面，技術(shù)人員加強(qiáng)抽查力度。
結(jié)束語
綜上所述，目前應(yīng)用的穿過式+旋轉(zhuǎn)式的檢測(cè)方式，對(duì)絕大多類型的缺陷有比較好的檢測(cè)效果，旋轉(zhuǎn)探傷在對(duì)線性缺陷的檢測(cè)效果上比穿過式好，但是對(duì)比較細(xì)小的鋸齒傷，目前僅靠探傷儀不能保證100%檢測(cè)出。實(shí)際上，任何設(shè)備都不是一勞永逸的，一套參數(shù)不可能把所有的缺陷都檢測(cè)出來，要想根本上解決線性鋸齒傷的問題，還得從每一個(gè)工序做起，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，才能從根本上杜絕鋸齒傷的存在。
德國(guó)FOERSTER金屬材料無損檢測(cè)、磁力測(cè)量和金屬探測(cè)
導(dǎo)電性測(cè)量
借助便攜式 FOERSTER 設(shè)備 SIGMATEST 可通過 渦流確定非鐵磁金屬的導(dǎo)電性。憑借它可測(cè)定物理和技術(shù)材料特性，并輕松監(jiān)控負(fù)荷較大的部件。此外，導(dǎo)電性用于質(zhì)量控制，例如在測(cè)定金屬純度時(shí)。對(duì)此還可檢查合金的同質(zhì)性以及剛度和硬度。
SIGMATEST：便攜式測(cè)量設(shè)備 SIGMATEST 可根據(jù)渦流原理測(cè)定非鐵磁體金屬的導(dǎo)電性。
磁性測(cè)量
為了測(cè)定金屬的磁性特性，如參數(shù) 導(dǎo)磁系數(shù)， 矯頑強(qiáng)度， 頑磁， 剩余磁場(chǎng)和 磁性相，F(xiàn)OERSTER 研發(fā)了精密的測(cè)量設(shè)備。此外，該設(shè)備還用在對(duì)金屬進(jìn)行質(zhì)量控制、在硬金屬燒結(jié)過程中控制燒結(jié)度或在不銹鋼中定位鐵素體雜質(zhì)時(shí)。
MAGNETOSCOP：MAGNETOSCOP，一款帶探頭的便攜式磁力計(jì)系統(tǒng)，用于測(cè)量磁通密度和相對(duì)導(dǎo)磁系數(shù)。
MAGNETOMAT：MAGNETOMAT 是一款靜態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，用于精密測(cè)定磁通密度和相對(duì)導(dǎo)磁系數(shù)。
KOERZIMAT MS：KOERZIMAT MS 精密地測(cè)量與重量以及體積相關(guān)的飽和極化。
KOERZIMAT HCJ：測(cè)量系統(tǒng) KOERZIMAT HCJ 可準(zhǔn)確快速地測(cè)量矯頑強(qiáng)度 HcJ。
3 軸磁力計(jì)：基于 F?rster 探頭上的 3 軸磁力計(jì)用于確定三維磁通密度。
裂縫檢驗(yàn)
通過 FOERSTER 檢驗(yàn)系統(tǒng)可無損檢測(cè)半成品以及各組件是否存在不同的瑕疵。根據(jù)測(cè)得的瑕疵類型（點(diǎn)狀、縱向或橫向裂縫）以及被檢材料，可使用多種檢驗(yàn)設(shè)備。它們基于不同的技術(shù)，如： 渦流探傷檢測(cè)法、 漏磁探傷或 暖流熱成像。同時(shí)在維護(hù)檢驗(yàn)時(shí)可使用手持式裂縫檢驗(yàn)設(shè)備。
下面是關(guān)于 FOERSTER 用于裂縫檢驗(yàn)不同的系統(tǒng)和檢驗(yàn)設(shè)備的概覽。
CIRCOFLUX：CIRCOFLUX 借助 AC 漏磁探傷法檢驗(yàn)是否有縱向表面瑕疵。CIRCOFLUX 主要用于黑色材料，因?yàn)樵谶M(jìn)行渦流探傷時(shí)與進(jìn)行交變場(chǎng)漏磁探傷法不同，起絨的材料表面會(huì)引起大量干擾信號(hào)。
CIRCOGRAPH：借助 CIRCOGRAPH 檢驗(yàn)設(shè)備能可靠識(shí)別材料內(nèi)部和材料表面上的縱向瑕疵。此時(shí)旋轉(zhuǎn)的探頭通過渦流無接觸式地探測(cè)材料表面。
DEFECTOMAT：DEFECTOMAT 產(chǎn)品系列檢測(cè)半成品是否在材料中有點(diǎn)狀和橫向瑕疵。借助可選的 Ferromat 通道還可探測(cè)鐵污染。根據(jù)檢驗(yàn)任務(wù)，可提供不同的線圈。
DEFECTOMETER：手持式檢驗(yàn)設(shè)備 DEFECTOMETER 用于手動(dòng)進(jìn)行維護(hù)檢驗(yàn)。憑借它已能可識(shí)別 20 µm 以上深度的裂縫。
DEFECTOSCOP：該款支持計(jì)算機(jī)的多用途檢驗(yàn)設(shè)備 DEFECTOSCOP 可用于移動(dòng)式維護(hù)檢驗(yàn)導(dǎo)電材料上的裂縫和組織。
DEFECTOVISION：DEFECTOVISION 檢驗(yàn)系統(tǒng)使用暖流熱成像工作。通過分析溫度分配，可識(shí)別和可視化精細(xì)的表面瑕疵，例如在鋼坯和軌道上。
ROTOMAT/TRANSOMAT：檢驗(yàn)系統(tǒng) ROTOMAT 和 TRANSOMAT 專為大直徑管道而研發(fā)，借助直流場(chǎng)漏磁探傷檢測(cè)法檢驗(yàn)管道內(nèi)側(cè)和外側(cè)是否有表面瑕疵。
ROTOPUSH / ROTOSCAN： ROTOPUSH 和 ROTOSCAN 是全自動(dòng)的檢驗(yàn)機(jī)械裝置，借助渦流方法檢查圓柱形部件或環(huán)形材料上的裂縫。然后對(duì)組件進(jìn)行分類揀選。
STATOGRAPH：STATOGRAPH 檢驗(yàn)設(shè)備是為借助渦流探傷法自動(dòng)對(duì)組件進(jìn)行裂縫檢驗(yàn)而研發(fā)。針對(duì)不同的檢驗(yàn)任務(wù)，提供大量合適的傳感器。
混淆檢驗(yàn)
全自動(dòng)生產(chǎn)流程中可能自行出現(xiàn)材料混淆。這可能對(duì)生產(chǎn)線上的工具造成大量的經(jīng)濟(jì)損失，甚至為用戶帶來二次損失。提供 MAGNATEST 用于對(duì)組件和半成品生產(chǎn)進(jìn)行自動(dòng)無損混淆檢驗(yàn)。不同幾何形狀和直徑的多種傳感器對(duì)待檢材料進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)整。
MAGNATEST：MAGNATEST 系列設(shè)備提供適合對(duì)金屬部件和組件進(jìn)行磁感應(yīng)材料檢驗(yàn)的系統(tǒng)。憑借它既可以進(jìn)行硬度檢驗(yàn)也可以進(jìn)行材料混淆檢驗(yàn)。
MAGNATEST D-HZP：檢驗(yàn)系統(tǒng) MAGNATEST D-HZP 非常適合采用磁感應(yīng)方法對(duì)半成品進(jìn)行材料混淆檢驗(yàn)以及 熱處理控制。該系統(tǒng)以磁感應(yīng)方式工作。
夾層檢驗(yàn)/層狀的非致密結(jié)構(gòu)
非致密結(jié)構(gòu)，如在制造無縫鋼管或板材時(shí)生成的夾層或雜質(zhì)，將對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量造成不良影響。借助基于超聲波技術(shù)的檢驗(yàn)設(shè)備可在生產(chǎn)期間執(zhí)行質(zhì)量控制。FOERSTER 生產(chǎn)的系統(tǒng)精密檢測(cè)材料中的瑕疵位置。
CIRCOSON WT：CIRCOSON WT 借助 EMAT（電磁超聲波方法）對(duì)鐵磁體鋼管進(jìn)行精密的內(nèi)壁厚度測(cè)量。可選擇裝備的夾層檢測(cè)裝置能安全探測(cè)管壁內(nèi)部的瑕疵。
DEFECTOPLATE：檢驗(yàn)系統(tǒng) DEFECTOPLATE 借助超聲波技術(shù)可靠地檢測(cè)帶鋼和板材材料中是否有層狀的非致密結(jié)構(gòu)，并自動(dòng)確定這種結(jié)構(gòu)的數(shù)量、尺寸、深度和位置。
內(nèi)壁厚度測(cè)量：
在管道和板材質(zhì)量控制中，精密的墻壁厚度測(cè)量起到核心作用。為此可使用無損作業(yè)的超聲波方法。通過該方法可識(shí)別處于公差范圍外的不均勻性，并精密測(cè)量管道或板材厚度。
CIRCOSON WT：CIRCOSON WT 借助 EMAT（電磁超聲波方法）對(duì)鐵磁體鋼管進(jìn)行精密的內(nèi)壁厚度測(cè)量。此外，可選擇裝備的 夾層檢測(cè)裝置能安全探測(cè)管壁內(nèi)部的瑕疵。
DEFECTOPLATE：檢驗(yàn)系統(tǒng) DEFECTOPLATE 借助 超聲波技術(shù)可靠地檢測(cè)帶鋼和板材材料中是否有非致密結(jié)構(gòu)，并自動(dòng)確定這種結(jié)構(gòu)的數(shù)量、尺寸、深度和位置。此外還可通過脈沖回波法確定板材厚度。
硬化/結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)
為達(dá)到較高的質(zhì)量意識(shí)，且涉及產(chǎn)品責(zé)任的問題，始終需要對(duì)組件與半成品經(jīng)常進(jìn)行高精密的硬化與結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)。為了快速、可靠且經(jīng)濟(jì)地執(zhí)行質(zhì)量檢驗(yàn)，需要無損的檢驗(yàn)方法。借助不同的技術(shù)，如 渦流探傷檢測(cè)法或 磁感應(yīng)檢驗(yàn)，可檢驗(yàn)組件或半成品的材料特性。通過 FOERSTER 系統(tǒng)的材料或結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)可避免材料混淆或測(cè)算硬化深度。
DEFECTOMETER：手持式檢驗(yàn)設(shè)備 DEFECTOMETER 用于手動(dòng)進(jìn)行裂縫和結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)。憑借它已能可識(shí)別 20 µm 以上的裂縫。
DEFECTOSCOP：該款支持計(jì)算機(jī)的多用途檢驗(yàn)設(shè)備 DEFECTOSCOP 可用于手動(dòng)檢驗(yàn)導(dǎo)電材料上的裂縫和組織。
MAGNATEST：MAGNATEST 系列設(shè)備提供適合對(duì)金屬部件進(jìn)行磁感應(yīng)材料和結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)的系統(tǒng)。憑借它即可進(jìn)行硬化檢驗(yàn)，也可 進(jìn)行材料混淆檢驗(yàn)。
MAGNATEST D-HZP：檢驗(yàn)系統(tǒng) MAGNATEST D-HZP 非常適合采用磁感應(yīng)方法對(duì)半成品進(jìn)行材料混淆檢驗(yàn)和熱處理控制。
ROTO-PUSH / ROTO-SCAN： ROTO-PUSH 和 ROTO-SCAN 是全自動(dòng)的檢驗(yàn)機(jī)械裝置，借助渦流方法檢查圓柱形部件或環(huán)形材料上的裂縫和結(jié)構(gòu)。然后對(duì)組件進(jìn)行分類揀選。
管坯碰撞和芯棒斷裂識(shí)別
制造無縫管道時(shí)，進(jìn)行管坯碰撞和芯棒斷裂識(shí)別起關(guān)鍵作用。為了控制和監(jiān)視生產(chǎn)設(shè)備中的故障情況， 渦流檢驗(yàn)系統(tǒng)除了進(jìn)行瑕疵檢驗(yàn)，還用作傳感器。
管坯碰撞識(shí)別
在制造無縫管道時(shí)，管坯被移動(dòng)到軋鋼單元的鋼制芯棒上。并非連續(xù)移動(dòng)，而是分步滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。必須探測(cè)管坯之間的碰撞位置，以便控制流程。帶探測(cè)線圈的渦流檢測(cè)儀準(zhǔn)確提供該項(xiàng)信息。
芯棒斷裂識(shí)別
在管坯中驅(qū)動(dòng)的軋輥芯棒在生產(chǎn)過程中可能斷裂，并掛在成品管道中。借助通過式線圈可識(shí)別芯棒斷裂，并停止機(jī)器。
通過以下 FOERSTER 電子檢驗(yàn)裝置執(zhí)行管坯碰撞和芯棒中斷識(shí)別：
DEFECTOMAT：DEFECTOMAT 檢驗(yàn)系統(tǒng)借助渦流探傷法檢查管道表面是否有點(diǎn)狀和橫向瑕疵。此時(shí)還使用裝備了相應(yīng)傳感器的系統(tǒng)，用于管坯碰撞和芯棒斷裂識(shí)別。
磁異常
借助主動(dòng)電磁感應(yīng) (EMI) 或被動(dòng)式磁力計(jì)在土壤中探測(cè)磁異常，如金屬或未爆物體。主動(dòng) EMI 主要用于淺表物體，被動(dòng)式磁力計(jì)則可以搜尋至更大的深度。根據(jù)檢驗(yàn)任務(wù)和使用范圍，F(xiàn)OERSTER 的設(shè)備既可隨身攜帶，也可裝備輪組。
FEREX：FEREX 這個(gè)名稱表示高靈敏度的鐵探測(cè)器。根據(jù)裝備不同，還可實(shí)現(xiàn)諸如地理坐標(biāo)定位及導(dǎo)航等功能。為了進(jìn)行大面積探測(cè)，可為 FEREX 探頭安裝多層探頭支架系統(tǒng)。
FEREX API 鉆孔：鉆孔探測(cè)裝置是 FEREX 探測(cè)器的擴(kuò)展裝置。憑借它可在淺表有故障信號(hào)的情況下安全檢測(cè)位于深處的物體。
DATA2LINE BASIC，GEO 和 UXO： DATA2LINE 是適用于所有 FEREX 探測(cè)器的綜合分析軟件。基本模塊可擴(kuò)展，例如通過模塊 UXO 可抵達(dá)物體更深層位置。
FOERSTER MULTICAT：研發(fā)了可在野外工作的堅(jiān)固型多層探頭掛鉤 FOERSTER Multicat，用于大面積探測(cè)。這實(shí)現(xiàn)了每小時(shí) 2 公頃的面積覆蓋。借助功能強(qiáng)大的軟件 DATAMONITOR 3 進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與分析。
METEX：METEX 設(shè)備系列的產(chǎn)品特別適合探測(cè)埋藏很深的物體和集束。探測(cè)器既可以在陸地上使用也可以在淺水中使用。
MINEX：MINEX 專為安全探測(cè)所謂的淺表微金屬或“塑料"地雷而研發(fā)。
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