[发明专利]磁力超声波壁厚测定仪用的信号处理方法

说明书

本发明涉及一种在生产线上用旋转式磁力超声波壁厚测定仪测定管壁厚度的过程中处理测定所产生的壁厚数据信号的方法。

迄今本技术领域中周知的磁力超声波壁厚测定仪是静止式的测定仪。这种测定仪，例如在日本公开专利57-203949、57-203950和59-18452中所公开的那样，其探头系固定安置在相对于待检验的材料的某一给定位置上，而且探头本身系构制得使配置在探头两侧的激励线圈所产生的磁力线在等检验材料的纵向上通过。

附图中的图13说明了用一般静止式磁力超声波壁厚测定仪测定钢管壁厚的情况。图中，编号100表示等检验的管子，200表示沿管子100的外周边按一定间距配置的静止式磁力超声波壁厚测定仪。

测定壁厚时，沿箭头a的方向以一定的速率传送管子100，同时在激励状态下，各磁力超声波壁厚测定仪200的探头（图中未示出）发送和接收电流脉冲，从而不断测定管壁的厚度。

然而，一般的磁力超声波壁厚测定仪具有下列缺点。

（1）由于磁力线是纵向通过的，因而若待检验的材料是冷加工钢管则有受磁化的危险，所以这种测定仪只能用于热加工钢管上。原因在于，钢管是冷加工钢管时，在焊接各管端的过程中就会有产生电弧的危险，从而带来麻烦。而且也不适宜进行去磁操作，因为这样就要相应地使工艺复杂化。

（2）探头由于结构庞大而复杂，而且只能在静止情况下使用，因而壁厚不能沿管子圆周方向的整个周边上测定。在图13的情况下，各检验路径201是在以相应的壁厚测定仪200配置的位置为起点的纵向连续直线上的。因此不可能测定两毗邻壁厚测定仪200之间的部分，从而不能确保管子成品的质量。

（3）为测定管子几个不同的圆周位置，必须在管子的圆周方向上配置若干探头，这种探头的数目最多约为12个。此外，管子是小直径的管子时，要配置如此大量的探头是不可能的。而这从保证质量的观点来看是不恰当的。

（4）鉴于探头在结构上是彼此独立的，因此要配备大量的探头，其花费是非常大的。

于是作为解决这些问题的一种装置就有本技术领域中周知的旋转式磁力超声波壁厚测定仪出现;这种测定仪的测量头绕管子高速转动，其结构如图11所示。

这种旋转式磁力超声波壁厚测定仪10有一个沿管子100的外周边高速转动的旋转头1，旋转头1则包括环形磁轭2、磁极3和4以及两个测量头5和6;环形磁轭2与管子100共轴线;磁极3和4在环形磁轭2内侧垂直相对地突出环形磁轭2的内侧;两测量头5和6则各支撑在相关磁极与管子100之间的旋转头1上，且具有多个纵向探头（图中未示出），从而产生通过管子100圆周方向的磁力线7。图中，编号8表示磁化轭，编号9表示保护导件。各测量头的多个探头以一定间距沿公共磁极的纵向配置。

尽管旋转式磁力超声波壁厚测定仪10的工作原理是和一般测定仪相同的，但管子100则通过以1200转/分的最高转速转动的旋转头1的中心，因而使所产生的磁力线7通过管子100的圆周方向，从而消除了管子受磁化的危险;此外检验路径呈螺旋形，因而无论管子有多大都能沿管子圆周方向测出其整个周边壁厚。

上述旋转式磁力超声波壁厚测定仪的优点比一般静止式测定仪多，因而能在生产线上沿管子整个周边连续检验钢管的壁厚，无论管子有多大，是热加工的还是冷加工的都行。

因此虽然这种旋转式磁力超声波壁厚测定仪用在制管工艺的连续管材料上可以按要求高度精确地高速测定和判别管壁的厚度，但通常供应管材产品是将单根长条的管材切成一定的长度，因此需要使用对各产品的大量测定数据组分别加以判别和处理的方法。特别是管端的壁厚和内径是规定了的时，判别和处理方法成了特别重要的问题，而且从免除在生产线外切管和检验、使检查人员进行流水作业等的角度看，这一点也很重要。

因此本发明的一个目的是为旋转式磁力超声波壁厚测定仪提供一种信号处理方法，从而在生产线上用磁力超声波壁厚测定仪测定和判别钢管的壁厚时，可以确定每一给定一小段管材的测定数据，借此确保无需在生产线外切管和检验，检查人员可以厉行流水作业等，同时改进产品质量保证系统。

本发明的另一个目的是为磁力超声波壁厚测定仪提供一种能判别和处理每一种产品的数据，而且特别适宜控制管端壁厚和内径的信号处理方法。