不銹鋼無(wú)縫管直線前進(jìn)自動(dòng)探傷系統(tǒng)是目前主流的無(wú)縫鋼管超聲探傷設(shè)備。該設(shè)備與不銹鋼無(wú)縫管螺旋前進(jìn)式探傷設(shè)備相比優(yōu)勢(shì)明顯，最顯著的特點(diǎn)是檢測(cè)速度快、可達(dá)30~40m/min,檢測(cè)精度高，鋼管更換類型時(shí)設(shè)備參數(shù)調(diào)整方便等。

 不銹鋼無(wú)縫管前進(jìn)式超聲探傷設(shè)備的料架、上料機(jī)構(gòu)、下料機(jī)構(gòu)、分揀機(jī)構(gòu)、料池等和鋼管螺旋前進(jìn)式探傷設(shè)備相同。

1. 鋼管直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

  不銹鋼無(wú)縫管直線前進(jìn)輥道相對(duì)簡(jiǎn)單，利用鋼管自身重力在鋼管與驅(qū)動(dòng)輪之間產(chǎn)生摩擦力，通過(guò)摩擦力驅(qū)動(dòng)鋼管在輥道上快速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)鋼管進(jìn)入檢測(cè)位置時(shí)，因鋼管與檢測(cè)機(jī)構(gòu)密封套之間會(huì)產(chǎn)生摩擦，必須在檢測(cè)機(jī)構(gòu)前后兩端增加壓緊輪，增加鋼管驅(qū)動(dòng)摩擦力。鋼管直線前進(jìn)驅(qū)動(dòng)輪如圖5.8所示，前進(jìn)輥道由兩段組成，檢測(cè)機(jī)構(gòu)位于兩段前進(jìn)輥道中間，每段前進(jìn)輥道上均勻布置若干驅(qū)動(dòng)輪，電機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)或鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)所有驅(qū)動(dòng)輪同速轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鋼管的勻速前進(jìn)。

2. 超聲探頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

  不銹鋼無(wú)縫管直線前進(jìn)意味著鋼管快速直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，探頭高速旋轉(zhuǎn)。目前，國(guó)外該類型的檢測(cè)設(shè)備探頭轉(zhuǎn)速可以達(dá)到每分鐘上萬(wàn)轉(zhuǎn)，國(guó)內(nèi)主流的檢測(cè)設(shè)備探頭轉(zhuǎn)速基本在1000~3000 r/min.如此高的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，對(duì)探頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的動(dòng)平衡要求極高，動(dòng)平衡不滿足要求容易引起檢測(cè)機(jī)構(gòu)的抖動(dòng)，一方面影響檢測(cè)結(jié)果，另一方面會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)機(jī)構(gòu)在短時(shí)間內(nèi)損壞。

 不銹鋼無(wú)縫管前進(jìn)式超聲探傷設(shè)備中檢測(cè)機(jī)構(gòu)通常沿圓周分布4只、6只、8只超聲探頭，探頭信號(hào)耦合可采用碳刷或變壓器，本書以碳刷耦合為例加以介紹。鋼管直線前進(jìn)式超聲探傷設(shè)備所需的耦合水集中在一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的腔體內(nèi)，通過(guò)高壓儲(chǔ)水罐將循環(huán)水送進(jìn)耦合腔，高壓儲(chǔ)水罐的作用有兩個(gè)，一是增加循環(huán)水輸水壓力，二是過(guò)濾水中氣泡，防止氣泡對(duì)超聲檢測(cè)信號(hào)的干擾。

 不銹鋼無(wú)縫管直線前進(jìn)式超聲探傷設(shè)備與鋼管螺旋前進(jìn)式超聲探傷設(shè)備相同，為保證探傷的全面性，要求鋼管前進(jìn)的虛擬螺距不能超過(guò)檢測(cè)超聲探頭有效覆蓋范圍的80%,也就是說(shuō)鋼管直線前進(jìn)的速度與探頭旋轉(zhuǎn)的速度相匹配。

 圖5.9所示為一種典型的鋼管直線前進(jìn)式超聲探傷設(shè)備探頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。

3. 電氣控制機(jī)構(gòu)

  鋼管直線前進(jìn)超聲自動(dòng)探傷設(shè)備的電氣控制機(jī)構(gòu)主要功能是實(shí)現(xiàn)鋼管自動(dòng)上下料、驅(qū)動(dòng)鋼管前進(jìn)、超聲探頭旋轉(zhuǎn)、分揀等功能，檢測(cè)過(guò)程中鋼管直線前進(jìn)輥道的驅(qū)動(dòng)輪可一直處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。整個(gè)控制過(guò)程同樣需要鋼管感應(yīng)傳感器，主要的感應(yīng)傳感器包括：

 a. 鋼管上料傳感器

   感應(yīng)待檢測(cè)鋼管，上料機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

 b. 探頭旋轉(zhuǎn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)前端壓緊輪感應(yīng)傳感器

  感應(yīng)到鋼管后壓緊輪下降，壓緊鋼管增加鋼管直線運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)摩擦力，當(dāng)脫離感應(yīng)時(shí)，壓緊輪提起；鋼管檢測(cè)傳感器，感應(yīng)到鋼管意味著探傷即將開始，從一直感應(yīng)到脫離感應(yīng)，意味著探傷即將結(jié)束。

 c. 探頭旋轉(zhuǎn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)后端壓緊輪

  感應(yīng)傳感器。感應(yīng)到鋼管后壓緊輪下降，壓緊增加鋼管直線運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)摩擦力，當(dāng)脫離感應(yīng)時(shí)，壓緊輪提起。

 d. 下料傳感器

 安裝在鋼管前進(jìn)輥道末端，當(dāng)感應(yīng)到鋼管時(shí)，下料機(jī)構(gòu)動(dòng)作，將鋼管送入分揀。

 e. 分揀傳感器

 分別安裝在合格品料池與不合格品料池，感應(yīng)鋼管的分揀完成。

不銹鋼無(wú)縫管直線前進(jìn)自動(dòng)探傷系統(tǒng)的超聲探傷流程圖如圖5.10所示。

圖5.11是上海某汽車零部件公司使用的不銹鋼無(wú)縫管離線超聲探傷設(shè)備。該設(shè)備采用4通道超聲探傷，探頭轉(zhuǎn)速1400r/min,鋼管前進(jìn)速度20m/min,鋼管端部盲區(qū)150mm,缺陷分辨率縱向人工缺陷10mm×0.1mm×0.1mm(長(zhǎng)x寬x深）。該設(shè)備性能及探傷結(jié)果通過(guò)寶馬汽車的嚴(yán)格認(rèn)證。