压力容器外壳表面疲劳裂纹的无损检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种压力容器外壳表面疲劳裂纹的无损检测方法及系统，其特点是：在检测系统的CPU控制模块的控制下，利用高压室、振动装置、高清摄像机、超声波发生器与超声波接收器，开展对压力容器外壳表面疲劳裂纹进行渗透检测、超声波去污清洗及超声波检测等一系列作业，在渗透检测与超声波检测的无损检测协同作用下，可实现压力容器外壳表面全方位的高精度检测，并且，通过超声波能够彻底清洗压力容器表面残留的渗透液或显影液，防止部件和环境污染。染。染。

【技术实现步骤摘要】
压力容器外壳表面疲劳裂纹的无损检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及对压力容器检测，尤其是一种压力容器外壳表面疲劳裂纹的无损检测方法及其检测系统，属于材料裂缝检测


技术介绍

[0002]压力容器是工业生产过程中不可缺少的一种加工设备，被广泛地应用于化工、炼油、机械、动力、纺织、冶金、核能以及运输等国民经济部门。压力容器在使用过程中，受介质、压力和温度等因素影响，会产生腐蚀、冲蚀、腐蚀开裂、疲劳开裂以及材料劣化等缺陷，由于前述种种因素和缺陷，即使设计、制造和安装质量完全符合规范和标准的压力容器，经过一段时间使用后，总会存在或出现某些隐患，因此，除宏观检查外，还需要采用无损检测方法对在用压力容器进行实时监测，以便在一定时间间隔内对压力容器进行全面检查和及时修补，以保证在用压力容器的作业安全。
[0003]目前，对于压力容器的无损检测方法有许多种，普遍采用的是渗透检测、磁粉检测、超声检测、涡流检测以及射线检测等。其中，每一种检测方式都存在一些缺点，例如：最常见的渗透检测会对环境和零件本身造成污染；超声检测对缺陷裂痕的定性、定量表征不够准确。因此，有必要对现有的渗透检测方法和超声检测方法进行结合改进，利用两种方法的协同作用，提高对压力容器进行无损检测的综合效能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种压力容器外壳表面疲劳裂纹的无损检测方法及其检测系统，用以避免检测中对环境和零件本身造成污染，提高检测精度。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种压力容器外壳表面疲劳裂纹的无损检测方法，包括以下步骤：步骤S1，对待测压力容器表面进行预处理，清除待检压力容器外壳表面污染物，在待测压力容器表面浸涂施加渗透剂，将待测压力容器放入高压室的振动装置中，在高压下开启振动装置对待测压力容器进行振动，然后将待检物从高压室内取出，对待测压力容器表面进行清洗，再将显像剂喷涂到待检物压力容器表面，在30～50℃下进行显影，最后用高清摄像机对待测压力容器显影的图像进行全方位扫描，通过对扫描图像数据进行收集与计算处理，获得渗透检测缺陷数据；步骤S2，利用超声波对渗透处理后的压力容器进行水基清洗剂清洗，完成压力容器外壳的表面清洗；步骤S3，再启动超声波发生器与超声波接收器，利用超声波在传播过程中遇到待测压力容器外壳表面时产生的透射、反射和折射现象，通过对超声信号进行分析与处理，提取出特征数据；步骤S4，对步骤S1取得的渗透检测缺陷数据与步骤S3取得的超声检测缺陷数据分别进行整体数据运行调整后，对比缺陷差异，实现压力容器全表面的高精度检测。
[0006]优选地，上述的压力容器外壳表面疲劳裂纹的无损检测方法，其中：步骤S1当中，所述高压室的压力设定为300～600kPa；所述振动装置的设定振动频率为40～60Hz，其振动方式为周期性振动，每个振动周期为振动5～8秒，静止15～25秒之后重复进行。
[0007]更优选地，上述的压力容器外壳表面疲劳裂纹的无损检测方法，其中：步骤S1当中，所述高清摄像机还包括图像回传电路，通过图像回传电路将其扫描的全息图像数据进行传输，以便及时完成渗透图像数据收集与计算处理；步骤S3当中，所述超声波发生器与超声波接收器之间的声波接收电路的器件包含ASIC、NE5532和换能器等主要器件，用于放大回路信号，提高超声波检测精度。
[0008]第二方面，本专利技术提供一种压力容器外壳表面疲劳裂纹的无损检测系统，该检测系统包含按照运行逻辑关系相连的CPU控制模块、调节模块、对比模块和显示模块，所述CPU控制模块包括渗透扫描模块和超声波接发模块。其中，所述渗透扫描模块依次与图像数据采集模块、图像数据计算模块相连，所述超声波接发模块依次与超声信号采集模块、超声信号分析处理模块相连。
[0009]优选地，上述的压力容器外壳表面疲劳裂纹的无损检测系统，其中：所述CPU控制模块分别与高清摄像机、超声波发生器和超声波接收器连接，用于分别对与高清摄像机、超声波发生器和超声波接收器进行控制，并读取高清摄像机扫描的压力容器表面图像及超声信号检测数据，将所述表面图像及三超声信号检测数据传输至调节模块，再依次通过对比模块、显示模块对数据进行处理。
[0010]再优选地，上述的压力容器外壳表面疲劳裂纹的无损检测系统，其中：所述调节模块用于在系统整体运行不正常的情况下，基于图像数据计算模块对所述高清摄像机扫描任务的进程调节，或根据超声信号分析处理模块对超声波发生器和超声波接收器进行声波的收发动态调整。
[0011]如此，采用本专利技术技术方案，可根据需求依次进行压力容器表面疲劳裂纹的渗透检测与超声波检测，通过检测系统中设置的调节模块，能够保证检测系统整体操作的正常运行，避免意外发生，安全性能较高。
[0012]与现有技术相比，采用本专利技术技术方案之后，将压力容器表面疲劳裂纹的渗透检测与超声波检测的两种检测方式相结合，在渗透检测与超声波检测的无损检测协同作业下，实现了压力容器外壳表面全方位的高精度检测；而且，通过超声波能够彻底清洗压力容器表面残留的渗透液或显影液，防止部件和环境污染。
附图说明
[0013]图1为本专利技术检测系统框架图。
具体实施方式
[0014]为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实例，对本专利技术技术方案进行详细描述。其中涉及到的高清摄像机、超声波发生器、超声波接收器、ASIC、NE5532及换能器等，均为本领域普通技术人员普遍认知的常用者，本案对其并无特殊要求。
[0015]实施例1如图1所示，一种压力容器外壳表面疲劳裂纹的无损检测系统，利用该系统按以下
方法进行检测：对待测压力容器表面进行预处理，清除待检压力容器外壳表面污染物，在待测压力容器表面浸涂施加渗透剂，将待测压力容器放入高压室的振动装置中，并设定高压室在300KPa的压力下开启振动装置对待测压力容器进行振动，振动装置的振动频率设定为40Hz，其振动方式为周期性振动，其中每个振动周期为振动5秒，静止15秒，反复10次后，将待检物从高压室内取出，对待测压力容器表面进行清洗后，喷涂显像剂到待检物压力容器表面，并放置在30℃下进行显影，利用CPU控制模块对高清摄像机进行控制，在渗透扫描模块的作用下，通过高清摄像机对待测压力容器显影的图像进行全方位扫描，并通过图像信号采集模块读取高清摄像机扫描的压力容器表面图像的检测数据，通过图像信号计算模块对扫描图像数据进行收集与计算处理，从而根据显示数据得出压力容器外壳是否有疲劳裂纹缺陷，当压力容器外壳无裂纹损坏时，利用超声波对渗透处理后的压力容器进行水基清洗剂清洗，完成压力容器外壳的表面清洗，以防止环境污染。
[0016]实施例2如图1所示，一种压力容器外壳表面疲劳裂纹的无损检测系统，利用该系统按以下方法进行检测：对待测压力容器表面进行预处理，清除待检压力容器外壳表面污染物，在待测压力容器表面浸涂施加渗透剂，将待测压力容器放入高压室的振动装置中，并设定高压室在400KPa的压力下开启振动装置对待测压力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.压力容器外壳表面疲劳裂纹的无损检测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S1，对待测压力容器表面进行预处理，清除待检压力容器外壳表面污染物，在待测压力容器表面浸涂施加渗透剂，将待测压力容器放入高压室的振动装置中，在高压下开启振动装置对待测压力容器进行振动，然后将待检物从高压室内取出，对待测压力容器表面进行清洗，再将显像剂喷涂到待检物压力容器表面，在30～50℃下进行显影，最后用高清摄像机对待测压力容器显影的图像进行全方位扫描，通过对扫描图像数据进行收集与计算处理，获得渗透检测缺陷数据；步骤S2，利用超声波对渗透处理后的压力容器进行水基清洗剂清洗，完成压力容器外壳的表面清洗；步骤S3，再启动超声波发生器与超声波接收器，利用超声波在传播过程中遇到待测压力容器外壳表面时产生的透射、反射和折射现象，通过对超声信号进行分析与处理，提取出特征数据；步骤S4，对步骤S1取得的渗透检测缺陷数据与步骤S3取得的超声检测缺陷数据分别进行整体数据运行调整后，对比缺陷差异，实现压力容器全表面的高精度检测。2.根据权利要求1所述的压力容器外壳表面疲劳裂纹的无损检测方法，其特征在于：步骤S1中所述高压室的压力设定为300～600kPa。3.根据权利要求1所述的压力容器外壳表面疲劳裂纹的无损检测方法，其特征在于：步骤S1中所述振动装置的设定振动频率为40～60Hz，其振动方式为周期性振动，每个振动周期为振动5～8秒，静止15～25秒之后重复进行。4.根据权利要求1所述的压力容器外壳表面疲劳裂纹的无...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹兴涛，禹航，禹诚，叶蓓，
申请(专利权)人：江苏大昌机电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：