在管道自动超声无损检测中，通过对不合格产品的限制性抽样来估计检测的可靠性
在管道自动超声无损检测中，通过对不合格产品的限制性抽样来估计检测的可靠性
P. A. Senyutkin
OAO Chepetsky Mechanical Plant, ul. Belova 7, Glazov, Udmurtia, 427620 Russia
Received February 15, 2005
1、摘要
考虑了管道超声检测中可靠性部件的可靠性与废件质量水平的关系，提出了对一组废弃管材进行限制取样的可靠性计算方法，所得结果与其他作者的实验数据吻合较好。
管道自动化超声波测试期间，最初的一批管道一般分为两组：健康的（F）和不健康（U）。计算可靠性指标的测试，拒绝管道属于集团你应该进行金相分析，而属于F组应该接受专家测试和金相研究选择管部分（图1），测试可靠性可以cal-culated使用表达式[1]：
RS是测试可靠性，射频是RF的测试可靠性，俄文的测试可靠性组RU，NF在F组的管道数量，NU是管道在U组的数量，nF.i是F组的管道数量不正确归类为健康，和nF.i是管道的数量在U组错误归类为不称职。
F组和U组管道的数量取决于用人造反射镜（AR）确定的拒收质量水平，Ar值应在一定范围内：
Ar是拒收质量水平，Amin是仍有可能进行检测的最低水平，Amax是最大水平，等于原批缺陷信号的最大振幅。
根据普遍采用的建议，维生素的值应超过噪音不小于6 dB[2]，特定产品和制造过程中的噪音水平为制造商所熟知，也可以通过直接测量很容易地确定。Amax的值也可以通过实验来确定，使用来自原始批次缺陷的信号振幅的分布。图2显示了一种典型的直方图形式，表示来自缺陷的信号振幅的分布（以下简称分布）。无论使用何种方法进行无损检测，其分布本质上是离散的，其包络线穿过坐标轴[3，4]。如果制造方法足够先进，包络线向左移动，其分支靠近坐标轴[5]。Two领域可以区分横坐标： Amin -A1和A1-Amax，我们称点A1为扭结点。当Ar在Amax和A1之间变化时，NF和NU的变化不显著；当Ar从Amin到A1，NF和NU变化显著。
图1. 在测试后，将原批次的管子分离成分类组。
如果测试后F组单独存在，则表示在（2）中Ar大于Amax；即：AR尺寸过大或产品没有假定类型的缺陷。如果试验后单独使用U组，说明Ar小于Amin in（2）；即：AR的尺寸太小，用于测试管道的ARs的尺寸和形状由GOST 17410-78[6]规定。用于测试的ARs显然必须满足本GOST和Eq.（2）的要求，并确保最大的测试可靠性，对于满足（2）的任意Ar值，有以下等式：
通过对u组管件缺陷件的金相分析，可以确定NU.c的值，根据部件NF和NU对检测质量水平Ar的依赖性确定N1的值。
让我们从数量的角度来考虑这些依赖性，该曲线是在以下假设下绘制的：原批管道缺陷信号幅值分布的包络线用指数函数描述， Amin=0，NF=N1；当A=Amin，和NU³1；当A=Amax，在此假设下，考虑公式（3）-（5）和分布（图2）中的点A1，曲线可以用图3a和图3b表示。Figures 3c 和3d显示RF的依赖性和RU，Ar. Figure 3d也显示R依赖Ar. Figure 3d显示的依赖性RU和Ar在从Amin A1几乎相同，在从Amin到A1的有限范围内，RU对Ar的依赖具有实际意义。在该地区，一般存在以下关系：
解这个方程组关于 Ar, 我计算出：
K1 and K2为常数值系数。
由式(10)可知，RU值越小，RF值越大，该公式适用于RU依赖Ar的任何其他部分。因此，当测试技术或生产技术被修改时，NU的值仅对制造商估计RF变化趋势是必要的。
我们考虑依赖性RF，RU，和Ar，通过使用作为一个例子测试频率为1.2，2.5和5MHz 42mm管道与墙由12mm钢铁和S=5mm，厚度使用0.375毫米深的纵向AR（壁厚的7.5%）[7]进行校准。为了估计拒收质量水平对可靠性元件的影响，转换了参数；即以AR的等效深度与壁厚之比作为自变量，而不是以频率作为自变量。当计算波长，横波的速度等于3120m/s [2]，所有依赖降低到5MHz（波长）的测试频率（5），利用该公式转换AR深度d（7.5%的墙厚度）[7]。
图3. 测试可靠性成分对Ar的定性依赖关系图。
hEAR等同于深度AR，hAR是给定的深度，AR，f0是5MHz，f是1.2or2.5MHz。因此，所有指定的频率和价值观的墙上，厚度，波型的变化。因此，折射的角度不可能，而且，相当于AR深度比频率的波长（55MHz）长，这样的转换似乎是参数转换的结果和统计结果的测试批次的管道显示在表中，并在图4显示的依赖性，使用表格数据绘制。依赖性的RF，RU，和Ar，图五所示。检查图4和图5可知，扭结点及其对应的A1值属于1.8 ~ 3.75%的听力值范围，这个范围显然对应于平均风险函数[8]的最小值。图五还显示块的依赖性RU和Ar，从Amin到A1几乎一致依赖性的RF，RU，和Ar与类似研究的结果很好的一致性[9]。从图5中可以看出，通过显著降低Ar值，例如将Ar长度减小到0.38-0.76 mm[10]，可以最简单直接地提高可靠性RF。
根据在图4和表中的数据中，nU.c对Ar的依赖关系可以近似为线性函数。由于Amax的值是已知的，需要再加一点来绘制直线并确定N1的值，下面的关系显然是成立的：
图4. 测试可靠性元件对Ar的实验依赖性图。
图5. 实验 Ar取决于 RF, RU, a和 RS。
把（12）代入（7），我们得到：
表中包含的数据最好用函数逼近：
nU.c对Ar的线性或近似线性依赖（图4）可能不是最一般的情况，除了Amax之外，至少有两点需要检查。由于在这种情况下，绘图将需要更小的点数目，因此应该以确保绘图与线性函数最相似的单元来表示横坐标轴比例。如果依赖nU.c Ar不是线性和公式（13）不适用，有必要找到N1使用近似方法的价值，以确定如何接近阿明可以确定NF的依赖性和νAr。在这种情况下，射频应该c计算使用公式(7)。
需要大量的统计数据及其处理来证明或确认上述的依赖性，只有使用包含基于pc的系统来记录测试数据[11]的设备和设施，这才是可能的。通过对测试数据的计算机处理，可以通过不同的Ar值以及相关的NF和NU值来模拟这两种情况。用于统计处理的主要数据阵列无疑是由缺陷信号的振幅分布超过项目的数量[12,13]，管材轧制过程中的故障会立即影响分布形状，因为故障会产生不同性质的缺陷[14-16]。
在这项研究中提出的方法基于限制估计可靠性抽样组你可以用任何方法结合使用的无损检测原批物品分为组F和U的基础上，基于“增大化现实”技术。检查表达式计算可靠性无疑应该使用更大的一系列统计数据。这可以在大规模进行非破坏测试的领域进行，例如焊接接头测试或铁路运输行业的测试[17,18]。
2、结论
（1）预先提出了测试可靠性元件对拒收质量水平（Ar）值的依赖性。
（2）考虑了利用一组不合格管子的限制性来估计一组合适管子的试验可靠性RF的可能方法。
（3）在一组不合适的管道中测试可靠性RU的降低被证明会增加一组合适管道的测试可靠性RFs。
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