Page 75 - 无损检测2023年第九期

缪存坚, 等:

储氢气瓶金属内胆涡流视频综合检测系统

通过行进机构将探头送入气瓶内腔, 其具体结构 瓶肩处将气瓶切开, 并在切开边缘处设置3处人工

如图4所示。 刻槽, 其宽为 0.2 mm , 长为 5.0 mm , 深度分别为

0.2 , 0.5 , 1.0mm , 沿周向平行排布, 间隔5.0mm , 如

图7所示。

图4 居中对准机构结构示意
1.4 瓶体放置装置

瓶体放置装置( 见图 5 ) 主要包括气瓶放置架、 图7 气瓶内壁不同深度的人工刻槽
滑轮及锁紧旋钮等, 用于放置待检瓶体, 通过滑轮可 手动调整居中对准机构, 将探头支撑杆与气瓶
实现瓶体调整, 具备锁定功能, 位置调整到位后可通 中心轴线对齐; 通过电脑主机控制行进机构前进, 将

过锁定旋钮将瓶体牢牢固定。
探头伸入气瓶, 到达缺陷轴线位置后控制一体化检
测装置撑开, 使探头与气瓶内壁充分接触; 控制行进
机构匀速前进, 同时进行顺时针旋转扫查, 扫查过程
示意如图8所示。

图5 瓶体放置装置结构示意
2 样机及测试 图8 综合扫查系统检测过程示意
储氢气瓶金属内胆涡流视频综合扫查系统实际
气瓶的综合扫查系统检测界面如图9所示, 左
样机如图6所示, 其整体结构较为紧凑。
侧为视频界面, 可实时观察气瓶内部检测情况以及
扫查位置信息, 气瓶行进控制按钮也集成在该区域。
右侧为涡流检测界面, 图中包括相平面内的阻抗信
号以及时域内的时基信号; 相平面内设置缺陷报警
阈值, 红色区域为缺陷报警域, 当涡流信号到达缺陷
报警域时报警并记录当前检测时间或位置。
观察涡流时基信号, 可清晰分辨出一个扫查周
期内出现了3个缺陷特征信号( 见图10 ), 且其信号
图6 综合扫查系统样机实物 幅值与刻槽深度正相关; 同时存在部分噪声信号, 其
通过实际气瓶扫查试验来验证该综合扫查系统 幅值弱于缺陷信号幅值, 分析其原因, 可能是涡流探
的检测能力, 试验采用国产某型号III型铝合金内 头与内壁通过弹簧压紧, 进行旋转扫查时由内壁表
胆碳纤维复合材料缠绕气瓶作为检测对象。该气瓶 面粗糙度引起的杂波信号。因为噪声信号与缺陷信

的 水 容 积 为 102 L , 内 径 为 370 mm , 长 度 为 号幅值相差较大, 故通过设置合理的缺陷报警阈值

1150mm 。 即可将二者有效分离。
为了观察探头在气瓶内部的检测过程, 沿尾部 读取缺陷特征信号对应的时间信息, 在保存的
1
4
2023年 第45卷 第9期
无损检测