水浸式超声波管材壁厚测量系统
一、概述
超声波壁厚测量系统,是利用超声波反射的原理检测管道、板材以及其它产品的厚度。测量的具体方式,测量物体在水中通过,超声波传感器用水作为耦合介质分别计算出被测量物体前后表面的回波信号,然后计算出厚度。原理示意,见图1.
测量系统包括测量传感器部分,电气处理,软件管理部分。传感器部分包括水箱容器,传感器探头,循环水系统,主要完成测量物体厚度的信号的检测。电气处理部分,主要完成传感器信号的处理,变换,计算。软件部分,是对测量的厚度数据进行监控,存储,管理。系统组成,见图2。
传感器部分
传感器均匀分布在一个圆周,根据需要,可以安装4-8个超声波探头,见示意图3。不同外径的大小的管道,可以选配不同的传感器装置,型号参见表1.
传感器规格表
型号 | 探头数量 | 管道外径 | 测量精度 |
US-160 | 4 | 63-160 | 0.01 |
US-250 | 4 | 125-250 | 0.01 |
US-500 | 4 | 200--500 | 0.01 |
US-630 | 8 | 300-630 | 0.01 |
US-800 | 8 | 400-800 | 0.01 |
电气部分
电气部分,主要是信号处理器。另外有电源系统和传感器水箱供水水泵控制电路。
信号处理控制器。主要功能,是把超声波传感器的信号,采集,然后转换成壁厚的数值。
性能参数表
名称 | 参数值 |
计算CPU | 高速DSP |
探头接入点 | 最多8路 |
通信接口 | RS232/USB |
水泵循环水自动控制 | 有,自动更换水箱的水 |
数据测量速度 | 每秒5次 |
供电方式 | 交流220V |
软件系统
软件系统包括四个方面的内容。数据的监控部分,主界面是整体显示软件的主要信息;实时监控和曲线监控是根据不同特点观察测量数据。数据管理部分,主要是数据库管理,包括数据查询,导出。产品工艺是管道生产参数的设置和品种管理。SPC统计,是质量统计控制部分。
1、软件主界面
主界面,包括了全部软件的信息。包括生产任务,操作员,产品合格率,产品实时生产数据。SPC统计数据。见示意图3
2、实时监控界面
这个更加形象的实时显示,被测物横截面的厚度数据。
5、工艺设置界面
根据管理需要,可以设置产品的一些工艺参数,生产管理信息。比如,订单,规格,品种的工艺参数。
6、SPC统计柱状图
SPC统计控制,软件提供了模板。质量管理部门,可以根据需要,设置自己的控制参数。
说明:
1、 SPC统计柱状图,6σ标准计算。
2、 表格中n,是分布在不同区域的样本个数,下一行对应的占的总体数据的百分比。条形图的高度,和百分比对应。
3、 右侧参数,参照具体的SPC计算公式。