超声波在线测厚系统(大管)
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超声波在线测厚系统(大管)

Ultrasonic Thickness Online (Big Pipe)

超声波非接触在线测量管材壁厚、偏心、椭圆与外径,理论测量分辨率达 0.001mm、实际分辨率 0.01mm,适配 Φ63–1200 大口径管材。

What is it

什么是超声波在线测厚系统

根据超声波脉冲反射原理来进行管材厚度测量,当探头发射的超声波脉冲通过媒介到达管材的内外径界面时,脉冲被反射回探头后,通过精确测量超声波在管材中传播的时间,超声波处理模块进行快速的运算来确定被测材料的厚度。

超声波在线测厚系统是采用国内外先进技术的基础上,运用数字化处理模块技术,采用高精准度数据采集和处理芯片自主研发的高端管材在线测量系统,主要由海狮超声波处理模块和超声波探头、超声波扫描结构三部分组成。主机电路包括发射电路、接收电路、显示和控制电路三部分。超声波在线测厚系统理论测量分辨率达到 0.001mm,因为管材表面的不平整以及生产环境的影响,实际测量分辨率达到 0.01mm,处于行业先进水平。

Why equip it

为什么挤出生产线上必须配置超声波在线测厚系统

阶段内容
开机阶段即可直观发现管材的状况,杜绝废品、次品产生,缩短开机时间。
生产过程阶段系统实时监测管材的厚度、偏心、椭圆以及外径,全程监控产品的变化,做出详尽的生产记录,并完整存档,以备随时对生产状况进行查验,让管材生产一直在您的掌控之中。
生产入库后即便已经送达施工现场,如果想知道某批次的产品情况,只需打开本系统资料库,即可为您进行追溯。
Functions

主要功能

管材外径、内径、壁厚、偏心度、椭圆度实时测量
报警跟踪与查询
历史曲线、生产数据记录
生产参数、订单信息设置
生产配方、保存、管理
扫描箱内置自动跟随超声波探头(专利号 ZL202121445714.5)
激光测径装置:实时精准测量管材外径,显示精度 0.01mm(专利号 202420005454.7)
可测量多层管材厚度,每层厚度单独显示
Scanning box

扫描箱

扫描箱结构可对任何管材曲面进行完全吻合,保证探头脉冲信号与管材曲面保持垂直相切,确保测量数值的准确性,实现超声波介质的均匀稳定,维持 DSP 信号处理的恒定,减少介质不稳定对信号的影响。结构设计简洁直观,操作简单便捷。

超声波探头个数可选 1、2、3、4、6、8、16(根据具体型号确定);探头 IP68 防护等级,可直接固定在扫描箱上、整体安装在水箱里面。

DSP

超声波数字信号处理

系统采用超声学原理与高频超声波传感器,通过 DSP 高速数据采集与处理,对挤出线上运动中的管材、线缆实现非接触式、自动对中测量;工业触摸屏以截面方式展示多方位壁厚偏差与偏心数据,便于及时处理厚度、偏心、椭圆及外径偏差,减少不合格品、缩短开机周期。

自主性DSP 能快速而准确地接收回波并区别杂波自调整即使产品材质变化,DSP 能根据所设参数自行调整捕捉窗口锁定回波
高精度DSP 对捕捉到的信号同步运算,保证计量数值的准确性
Model

超声波在线测厚系统型号(大管)

配备工业级平板电脑,内置超声波测控软件,界面整洁直观。

型号 Model可测管径 (mm)可测厚度 (mm)探头数(个)
SL-meas63Φ63≤604
SL-meas125Φ63-125604、8
SL-meas250Φ125-250604、8
SL-meas315Φ250-315608、12、16
SL-meas450Φ315-500608、12、16、32
SL-meas630Φ500-800808、12、16、32
SL-meas1200Φ800-120010012、16、32
Application

适用行业

PE 给水管、PE 燃气管、PPR 管、PVC 管等对壁厚要求严格的大口径管材挤出产线。

Principle

测量原理与准确测量的条件

探头发出的超声波在管材表面产生第一个反射波,穿透壁厚后产生第二个反射波;系统计算两个回波的时间差,结合该介质在当前温度下的声速,换算出壁厚值。

壁厚 S = 声速 V × 时间差 T

水在常温下的声速约 1470 m/s。声速与材料、温度密切相关,因此系统对温度与介质做补偿。

垂直对中 管材需处于扫描箱中心,探头与管壁垂直。不垂直时声波走的是斜边,测得的会比真实壁厚偏大,甚至收不回信号。
温度冷却到位 同种材料温度不同,声速不同。温差越大偏差越大——测得的结果始终是"当前材料、当前温度"下的结果。
水质与耦合 每个探头都要充满水,扫描箱水质要好。水中有杂质会导致无法测量。
无气泡附着 探头表面与管材表面不能附着气泡,否则声波在气泡处即被反射。
振动小 管材运行时的相对振动要小,振动会让回波时间抖动。
信号强度可视 软件实时显示回波增益,增益越充足说明对中越好,现场可据此判断是否需要重新对中。

以上条件缺一不可。海狮在交付时提供现场培训与对中装置刻度记录方法,帮助产线把这些条件固化下来。

Software

软件功能与数据能力

测厚只是开始。海狮超声波软件把每一次测量沉淀成可查、可导、可追溯的生产数据。

实时读数 各探头壁厚值、平均壁厚与最大/最小壁厚,并指出最厚点与最薄点所在位置;外径与内径的平均值、最大值、最小值;偏心度与椭圆度即时显示。
产线数据同屏 实测米重、牵引速度、管材长度累计、切割根数累计,与厚度数据显示在同一界面。
实时曲线 各探头厚度曲线与外径曲线实时绘制,并可对照配方的上下限,生产波动一眼可见。
配方管理 按规格保存整套测量参数,换规格时调用配方即可下发执行,支持新增、修改、查询、删除与回读当前配方。
报警跟踪 可自定义启用的报警项与偏差值,超限即时报警并记录时间与偏差;报警记录可按时间段查询,数据保存一年。
数据查询与导出 记录周期可设,按时间段查询壁厚与外径数据,列表或曲线两种呈现;可导出 Excel 报表,插入 U 盘后一键导出数据库文件。
校准系数 壁厚与外径均可设校准系数修正测量误差,并可保存多组供日后调用。
远程监控 采用 TCP/IP(SOCKET,C/S 模式)把现场生产数据实时传到监控室,非现场人员也能掌握产线状况。
中英文界面 界面可在中文与英文之间切换,便于外派与出口产线使用。
调试诊断 内置调试功能可查看软件运行情况,设备异常时便于快速定位原因。
Daily use

日常使用:编码杆与进水程序

编码杆·开机状态 开机时编码轮须与管材中心位置接触,并跟随管材前进一起转动——这是牵引速度与长度读数准确的前提。
编码杆·关机与再开机 关机时编码杆抬离;需要再开机时,把编码杆拉出、慢慢搭回管材上,并调整到中心位置。
进水程序 进水前先关闭出水口总开关与喷水口开关,打开快速进水口开关接水管进水;待水位泡过所有探头后打开喷水口开关(约开至行程一半,视水压调整),再关闭快速进水口开关。
水压偏大时 若水压过大,通过供水开关调节进水口开关的开度,避免冲击探头与硅胶圈。
Maintenance

保养周期与耗材规格

超声波是水介质测量设备,保养到位与否直接影响测量精度。以下为随机培训中交付给产线的标准周期。

探头 · 每 6 个月 停机断电后放干水箱水,用干净柔软的湿抹布轻擦探头弧度面;尽量不拆卸,必须拆卸时注意探头线与探头连通处不可进水。
水箱 · 每 6 个月 关进水阀、开出水阀放干,冲洗污垢并同时检查管道、阀门与过滤器;测量数据偏差明显时可提前清洗。
控制柜 · 每 6 个月 断电后用软毛刷清理元器件与线槽灰尘,紧固全部接线端子、更换锈蚀线头,检查散热风扇、开关与报警灯是否正常。
过滤器 · 每 2 周排污 关净化出水阀、开底部排污阀,让自来水快速冲洗滤芯 3–5 分钟;工作 3–6 个月后需清洗滤芯,滤芯变形或损坏应立即更换。
工控电脑 长时间不用应关机或调低亮度;清洁屏幕用微湿软布,切勿直接洒水;电容屏避免挤压与冲击;请勿自行拆机。
硅胶圈 发现破裂及时更换。拆装法兰较重,须两人协同作业——一人托扶、一人拆卸螺丝;穿管时管材中心与硅胶圈中心须在同一水平线上,防止冲破漏水。

硅胶圈内孔与管径对照

SL-meas63 法兰:外径 150mm、内径 83mm,适用管径 Φ16–63mm。

Φ16 → 割内孔 Φ10Φ20 → Φ13Φ25 → Φ17Φ32 → Φ21
Φ40 → Φ27Φ50 → Φ37Φ63 → Φ47每种各 2 个

SL-meas250 法兰一:外径 430mm、内径 210mm,适用 Φ75–180mm;法兰二:外径 430mm、内径 330mm,适用 Φ160–250mm。

Φ75 → 割内孔 Φ35Φ90 → Φ50Φ110 → Φ60Φ125 → Φ70
Φ140 → Φ90Φ160 → Φ100Φ180 → Φ120Φ200 → Φ140
Φ225 → Φ175Φ250 → Φ190每种各 2 个
Why Sealion

选择海狮超声波的十大理由

01 广州海狮为专业研发企业,荣获创新小巨人、高新技术企业、专精特新企业
02 十六年独立自主的超声波研发历程
03 国内首创、拥有完全知识产权与版权的超声波在线测厚系统
04 独立自主研发的第二代产品,超声波采集频率达 250MHz,比当前其它家高出 50MHz
05 核心部件采用美国半导体芯片、美国奥林巴斯超声波探头,接收直径 1 英寸
06 选用阿普奇工控屏,具备多种数据接口
07 数据可保存导出,产品质量可追溯
08 终身维护、二年免费保修、免费升级、免费定做,性价比更高
09 远程监控,WiFi 下订单,可切入企业 ERP 管理系统(可选项)
10 自主研发产品,能为企业量身定制

壁厚不该等切开了才知道

偏心、椭圆、忽厚忽薄、开机废管多——这些都是我们每天在解的题。