手机版
|
随着无损检测基础理论和实用技术的发展和步，针对特定对象的自动无损检测系统越来越广泛地应用于生产实际，在开发和推广这些技术以及在与同行的交流过程中，常遇到这样的问题，即购进的无损检测仪器在验收或实验室试验时，其性能都是合格的，而把它与传动和执行装置组合在一起组成在线或离线自动探伤系统时，往往会遇到一些问题，其中典型的就有涡流探伤仪应用于生产现场时的抗电磁干扰问题。许多生产现场频繁随机产生的功率强大的电磁脉冲或电磁辐射信号，常常可以抵消仪器已检测到的缺陷信号，造成漏检；而且这些强大的干扰信号常会无端引发报警而引起误判。这时采用常规的电磁屏蔽技术或单独供电的方法抗干扰往往效果不佳。下面介绍轴承滚子自动涡流探伤机研制和应用过程中有效解决电磁干扰的方法，供设备开发和应用的同行们参考。 1轴承滚子自动涡流探伤系统研制简介 洛阳轴承集团有限公司早在1982年即着手进行轴承滚子表面裂纹自动涡流探伤系统的研制。最初采用的是废旧(经修复)的超精加工设备和上海材料研究所试制的ETF—A型涡流探伤仪，配上自行研制的自动分选控制系统，在实验室条件下获得了初步成功。随着铁路车辆滚动轴承国产化进程的需要，于1987—1989年间自行研制成功了铁路轴承滚子自动涡流探伤机，并应用在生产现场对新制铁路轴承滚子实施100自动涡流探伤。该探伤系统由传动装置、涡流探伤仪、裂纹滚子自动分选控制和执行机构组成，其主要技术性能指标有，检测裂纹深度(灵敏度)≥0．1 mlTl(改进后为0．06 Film)，裂纹滚子检出率≥99．99，无缺陷滚子误检率<3 (改进后为0．01 )，工作方式为连续探伤、自动分选，生产效率为1 800～ 3 240粒／h。自动涡流探伤系统在严格控制现场使用的天车等设备频繁启停的前提下可以达到上述要求。但在生产现场的初期应用中，由于各种电磁干扰，曾一度产生大量误报警(同时还伴有漏报警)而不能正常运转，严重影响了生产进度，系统面临被淘汰的窘境。 2干扰源及干扰途径分析 为查清干扰源及干扰途径，在生产现场对有关的用电设备及其供电情况进行了详细了解，通过人工模拟干扰试验查清了能引起探伤仪误报警的干扰源主要有天车(行车)、附近热处理车间电炉的启停、现场机修车间的电焊机点焊、邻近的磨床启停以及探伤机本身的启停，其中最主要也是最大的干扰源是天车的频繁使用。根据上述干扰源的特点，分析可知其干扰途径主要有两方面，一是通过电网，从电源蹿人；二是设备启停所产生的电磁脉冲经空中辐射，从仪器的高增益电路蹿入，无损检测资源网用示波器在涡流探伤仪中进行干扰波形的观察，其干扰脉冲的幅值远大于正常的裂纹信号幅值。 3初期的抗干扰试验 3．1对涡流探伤仪的电源进行隔离 最初采用加装电源噪声滤波器的办法抑制干扰，但几乎没有任何效果；有人提出采用专线供电，这显然是难以实现的；随后又想到采用直流电源逆变供电并进行了试验，该方法能彻底把通过电源蹿入的干扰脉冲隔离掉，但作为一台要长期应用于生产现场的设备，采用该方法似乎显得过于无奈。 3．2对涡流探伤仪电路及干扰源进行电磁屏蔽现场的电磁脉冲干扰很容易检测到，用示波器在涡流探伤仪内部电路的相关测试点可以进行观察，也可用普通半导体收音机进行监听，可听到“噼啪”的电磁脉冲干扰声此起彼伏。 首先对涡流探伤仪内部的高增益电路单元、解调器单元及滤波器波段切换器等易受干扰的局部电路板实施电磁屏蔽，达到了一定效果，对距离较远的干扰(如热处理车间的天车和机修车间的电焊机)有一定的抑制，但对于车间内的天车运行干扰仍不能奏效。为此，对天车上的有关接触器(产生电磁脉冲辐射的器件之一)实施了电磁屏蔽但效果甚微。经仔细分析，天车上的电动葫芦(可移动的起吊电机)及其拖着的很长的电缆线正是强大的电磁脉冲干扰源，但要把它们屏蔽起来是完全不现实的。 4行之有效的抗干扰措施 认真反思初期抗干扰试验的经验教训，笔者深入研究了电磁脉冲干扰信号与探伤系统检出的缺陷信号之间的差异，以寻求抗干扰措施的突破口。 4．1裂纹信号的特征 根据仪器对裂纹信号的解调原理，实测出裂纹信号的波形为单周期正弦脉冲波，其特征频率与探头的结构和扫描配置参数有关。在该探伤系统中，裂纹信号的特征频率在数百至1 kHz之间(由所用探头线圈的几何尺寸、滚子自转速度和扫描配置方式所决定)，该信号由相敏检波器解调并经简单滤波得到，其有效幅值取决于裂纹的有效深度和探头的质量。 |
