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，一般先進行超聲波探傷，超聲波探傷認(rèn)為有問題的部位，再進行射線探傷，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。克服和解決超聲波探傷的缺點，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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